半封闭空间噪声控制的关键技术研究

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1、摘要为降低大型动力设备噪声对环境的污染，把机组安装于半封闭空间内以降低噪声向外辐射的方法被广泛采用。静音箱是典型的半封闭空间，本研究以静音箱为研究对象探讨半封闭空间的噪声控制问题。分析空间内各部分噪声控制的具体设计方法以及对存在问题的解决办法。本文主要工作如下；第一在利用半封闭空间进行噪声控制时，为有针对性地进行噪声控制设计，本研究根据大型动力机组的噪声源分布特点及消声空间的功能特性对半封闭空间进行控制分区，并对各控制区域内噪声特性进行了分析；结合各控制分区内噪声特性对半封闭空间内部消声结构进行了规划并探讨了相应的无源噪声控制策略．在排气噪声控制中，为提高控

2、制性能，限制空间外形尺寸，空间吸声体的运用获得了良好的效果。对空间降噪特性进行实际测试，分析了每部分存在的问题及所应采取的改善措施。第二为提高半封闭空间的消声性能，解决传统噪声控制技术在空间噪声控制中存在的问题，有源噪声控制技术被引入半封闭空间进行噪声控制．分析了有源噪声控制技术与传统噪声控制技术在半封闭空间噪声控制设计中的结合问题，重点探讨了有源技术与阻消声器混合控制的方式。针对研究对象静音箱设．计中捧风通道低频噪声控制问题，设计了有源混合多通道阻性消声器，提出了混合多通道阻性浦声器优化算法，建立了混合多通道消声器模型和单一通道模型，分别分析了两个混合控制

3、模型的有源消声机理，建立了次级声源的传递通道长度与系统消声性能的关系，为混合阻性消声器的设计提供了依据．第三针对有源噪声非线性及其控制问题，研究了自适应有源噪声控制系统非线性控制算法，分析了次级通道辨识对控制系统性能的影响和BP神经网络参数的选择问题。基于模型参考控制策略构建了次级通道在线辨识自适应控制系统，以系统输入和控制器输出信号为辨识器输入信号对次级通道进行在线辨识，解决了模型参考控制系统主通道信号无法获取的问题，同时次级通道辨识没有引入新的噪声源，避免了额外声源对系统整体性能的影响．第四为提高非线性有源系统的控制精度和收敛速度，提出了有源噪声线性和非

4、线性复合模型参考自适应控制策略。分析了有源消声系统中线性控制和非北京工业大学工学博士学位论文线性控制各自的优缺点，利用线性控制器和非线性控制器并行输出控制信号进行复合自适应控制，以充分利用二者的优点提高自适应消声系统性能，分析了复合控制系统的稳定性并仿真验证了系统的性能。最后，在此基础上，利用图形化语言开发了实验系统测试软件，制作了管道捧气自适应有源消声试验台和有源混合多通道自适应消声试验台，开发了FLMS自适应、BP神经网络自适应和复合自适应控制三种控制系统软件，并分别进行了消声试验。实验结果表明：采用次级通道在线辨识的神经网络自适应控制系统的具有良好的控

5、制效果，而复合控制系统则比FLMS系统和BP神经网络系统具有更好的消声性能，更适合于噪声信号波动较大的情况下使用。关键词静音箱；有源混合消声器；噪声主动控制；自适应控制；模型参考自适应控制AbstractToreducethenoiseliomlargepowerequipment,theequipmentWaSinstalledintoasemi．-enelos,retocontrolthenoiseandpreventthemfromradiatingouttlacenclosure．111eacousticalenclosureⅧ∞eofthesemi

6、-enelo$UtCS．Tothebottleneckprol,lcmofnoiseeonla'olintheenelosm'e．thestrtteturcoftheenelosurewasanalyzed．andtheaetivenoisecontroltechniquesWCI'eresearchedtoimprovethelx,rforma．ccoftheeIICloSUI'e．Firstly,Accordingtoltaecharacteristicsofnoisesourc七fromequipment,thecrielosurewasdivided

7、,thedistributionofnoisesourceandcharacteristicsofnoiseWClttanalyzed．andthestructureofenclosureWaSplannedandconventionalnoisecontrolslrategyineachpartWaSdiseusseckespeciallyfunctionalabsorberwhichimprovedtlaeperformanceattenuation．Theactualperformanc圮wastes'tcdandtheproblemwasanalyz

8、edandtheimprovedmc"ds嘞ellt