探析噪声主动控制智能结构研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文噪声主动控制智能结构研究姓名：宫淑丽申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：周洁敏2002.3.1南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文叙述了对三维闭合空间内部噪声控制的实验研究。这种研究是通过一面柔性墙实现的，刚性墙是用玻璃材料构成的，而柔性墙是由铝板构成的，并在四周用夹钳固定。由外部扬声器产生的噪声通过柔性墙的振动进入闭合空间内部，并通过粘合在柔性墙上的压电陶瓷(PZT)致动器和压电薄膜(PVDF)传感器来实现主动控制。由于外部噪声是通过柔性墙的振动辐射进闭合空间的，所以只要控制柔性墙的振动就可控制内部噪声。柔性墙的振动是

2、通过一个压电加速度传感器测量的。通过控制前后传感器输出信号的功率谱的比较来决定柔性墙的振动的控制情况。关键词：主动噪声控制，三维闭合空间，压电陶瓷片，压电薄膜，传感器噪声主动控制智能结构研究AbstractThepaperdescribesanexperimentalresearchofcontrollingtheinteriornoiseofthree—dimensionenclosure．TheresearchiSachieyedthroughaflexiblepanel．Theenclosurehasfiverigidwallsmadefromglassma

3、terialandaflexibleflatpanelmadeupofaluminummaterial．Theflexiblepanelisclamped．ThenoiseproducedbytheoutsidespeakerradiatesintotheenclosurethroughtheVibrationoftheflexiblepanel．AndviathepiezoceramiC(PZT一5H)actuatorandpiezoelectricitydiaphragm(PVDF)sensorlocatedontheflexiblepaneltorealiz

4、etheactivecontr01．Becausetheoutsidenoiseradiatesintotheenclosurethroughthevibrationoftheflexiblepanel，wecancontrolthevibrationoftheflexiblepanelSOastocontroltheinteriornoise．ThevibrationoftheflexiblepaneliSmonitotedbyapiezoelectricityacceleratesensor，andthroughthecomparisionofthesenso

5、r’Spowerspectrumssignalsofbeforecontrollingandaftercontrolling，wecandecidethecontrollingeffectoftheflexiblepanel．KeyWords：ActiveNoiseControl，three—dimensionEnclosure，Piezoceramie，SensorActuatorⅡ南京航空航天大学硕士学位论文§1．1前言第一章绪论随着现代社会的迅速发展，降噪减振特别是噪声控制已成为环境保护的一个重要问题，特别在航空、航天、民航等领域，噪声对人类在心理、生理和社

6、会活动诸方面都产生不利影响，如干扰通讯、损伤健康、降低效率和诱发事故等；另一方面，噪声与振动控制是促进国家工业化，进行经济建设的一个很重要的方面。对于现代飞机特别是作战飞机来说噪声问题是一个重要的技术问题，飞机空中声辐射噪声特性涉及到被敌方被动声纳搜索发现和遭受空中兵器攻击的危险，飞机舱室空气噪声特性涉及到对机上工作人员的工作和生活的干扰和影响；飞机结构噪声往往影响着上述各类噪声特性，喷气引擎因燃烧而发出的轰鸣声和机翼推动空气时发出的啸叫声，不仅给座舱内的乘客而且给周围环境造成噪声污染：螺旋桨飞机座舱的降噪、飞机进气道降噪等一直是航空科技工作者研究的课题。传统的降

7、噪方法是把噪声尽可能地隔离，例如使用泡沫塑料等吸音材料，作成门和壁，这种被动型的降噪方法不能有效处理飞机、潜艇、车辆、机床等对周围环境造成的噪声，并且常常导致硬件过重，不能满足现代轻型系统的性能指标。另一种降噪方法是反噪声法，即在噪声声波上，叠加一个波形，振幅完全一致，而相位正好相反的声波以抵消噪声。由于噪声并非来自单一的、不变频率的点源，而是一种不断变化着的混合声，频率跟踪困难。而噪声阻尼控制技术由过去的被动控制向主动控制、自动控制、乃至具有自反馈系统的智能控制方向发展。因此噪声主动控制理论和技术的研究已成为噪声控制中的一个研究热点。进入九十年代后，将声学理论、

8、振动理论、