基于廣義類Lorenz系統(tǒng)實現(xiàn)噪聲主動控制方法的研究.pdf

1、艦船聲隱身是海洋軍事領(lǐng)域最為關(guān)注的問題，降低艦船輻射噪聲是當(dāng)前聲隱身中最主要的研究課題。輻射噪聲主要為低頻線譜，傳統(tǒng)的被動噪聲控制針對低頻噪聲無法達(dá)到良好的控制效果，而主動控制可以克服這一缺點，目前已經(jīng)展現(xiàn)出了巨大的商業(yè)價值，因而對主動噪聲控制的研究成為近年來的熱門課題。本文主要是基于廣義類Lorenz系統(tǒng)，實現(xiàn)對艦船輻射噪聲聲波能量的抑制，通過混沌分析理論對主動噪聲控制方法展開研究。
　　首先，基于粘彈性流體N-S方程推導(dǎo)得到描

2、述湍流問題的Lorenz系統(tǒng)，并以Lorenz系統(tǒng)作為水動力系統(tǒng)中聲波相互作用的基質(zhì)模型。添加低頻余弦聲波模擬噪聲進(jìn)一步構(gòu)建含噪水動力系統(tǒng)模型，通過分岔曲線分析系統(tǒng)自身參數(shù)對系統(tǒng)行為的改變情況，通過計算Lyapunov指數(shù)隨時間變化關(guān)系，定量分析系統(tǒng)發(fā)生混沌的程度大小。其次引入主動信號，通過時延反饋控制模塊和外加周期激勵（聲源acoustic source）對水下含噪系統(tǒng)進(jìn)行混沌控制，采取相軌跡圖、分岔圖、Poincaré截面、功率譜圖

3、和Lyapunov指數(shù)圖對系統(tǒng)輸出動力學(xué)特性進(jìn)行定性定量分析，探討了外激勵幅值參數(shù)、頻率參數(shù)及時延參數(shù)對系統(tǒng)輸出處于擬周期運動、周期運動或混沌運動狀態(tài)的影響。最后，給出艦船輻射噪聲理論模型，將反饋模塊作為聲源控制器，添加激勵信號對噪聲聲波進(jìn)行抑制，通過施加聲源前后固定頻率下的噪聲源能量值及能量變化值，明確了不同聲源作用下噪聲的抑制效果。
　　研究表明，Lorenz系統(tǒng)瑞利參數(shù)的增加可以控制粘彈性流體形成不穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)為混沌狀態(tài)