基于聲輻射模態(tài)有源解耦控制溢出機(jī)理研究.pdf

1、聲輻射模態(tài)理論作為分析解決結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的噪聲問(wèn)題的一種行之有效的方法，自提出后就引起研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，并對(duì)其展開(kāi)了廣泛的研究。通過(guò)振動(dòng)結(jié)構(gòu)表面的法向速度和表面聲壓之間關(guān)系，得到振動(dòng)結(jié)構(gòu)的聲輻射模態(tài)和輻射效率并給出了聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)的定義。聲輻射模態(tài)之間互相正交，各階聲輻射模態(tài)輻射的聲功率相互獨(dú)立，振動(dòng)結(jié)構(gòu)總的輻射聲功率等于各階聲輻射模態(tài)聲功率之和。中、低頻時(shí)，各階聲輻射模態(tài)的輻射效率隨著階數(shù)的增加而迅速降低，前幾階聲輻射模態(tài)輻射的聲

2、功率占總聲功率的絕大部分。在A(yíng)SAC系統(tǒng)中，只要抑制住結(jié)構(gòu)前幾階聲輻射模態(tài)的聲輻射便能在有源控制感興趣的范圍內(nèi)取得理想的降噪效果。
　　 在A(yíng)SAC系統(tǒng)中，控制作動(dòng)器的位置布置不僅對(duì)控制效果有直接影響，而且往往決定控制的復(fù)雜、難易程度。在基于聲輻射模態(tài)的ASAC系統(tǒng)中，作動(dòng)器的位置布置必須充分考慮聲輻射模態(tài)形狀才能取得理想的降噪效果。利用中、低頻時(shí)前四階聲輻射所具有的不隨頻率變化的四種獨(dú)立的對(duì)稱(chēng)形式和壓電作動(dòng)器布置的簡(jiǎn)便、靈活的

3、特點(diǎn)，提出布置四組特定位置的作動(dòng)器控制前四階模態(tài)輻射的聲功率，將控制過(guò)程解耦，可以把復(fù)雜的多輸入＼多輸出控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成幾個(gè)簡(jiǎn)單的、互相獨(dú)立的單輸入＼單輸出控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于聲輻射模態(tài)的有源控制解耦。
　　 本文介紹了解耦控制和非解耦控制兩種控制策略，就控制效果、控制穩(wěn)定性和輸入控制能量三個(gè)方面對(duì)解耦和非解耦兩種控制方案進(jìn)行對(duì)比，揭示解耦控制的優(yōu)點(diǎn)。然后就解耦控制時(shí)高頻段出現(xiàn)的溢出問(wèn)題進(jìn)行研究，分析得到了溢出的機(jī)理，并在簡(jiǎn)支板上進(jìn)