基于信號(hào)分解的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備有源噪聲控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-28 22:11
旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生能量較強(qiáng)的低頻噪聲,往往表現(xiàn)為與轉(zhuǎn)速相關(guān)的基頻及其高次諧波。低頻振動(dòng)不僅加速設(shè)備老化,同時(shí)帶來(lái)嚴(yán)重的噪聲污染。目前,主要采用有源噪聲控制(Active Noise Control,ANC)技術(shù)解決低頻噪聲問(wèn)題。然而實(shí)際應(yīng)用中,設(shè)備轉(zhuǎn)速劇烈波動(dòng)致使輻射噪聲具有強(qiáng)烈的非平穩(wěn)性,且初級(jí)路徑和次級(jí)路徑可能存在非線性與時(shí)變性。為此,本文引入信號(hào)分解技術(shù),重點(diǎn)研究變轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)設(shè)備的非平穩(wěn)噪聲控制方法,具體內(nèi)容與成果如下:(1)針對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備輻射噪聲的強(qiáng)非平穩(wěn)性問(wèn)題,研究給出基于實(shí)時(shí)相關(guān)EMD分解的ANC控制方法。采用EMD自適應(yīng)分解初級(jí)噪聲,提出基于循環(huán)平穩(wěn)度的周期特性指標(biāo),實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)初級(jí)噪聲的非平穩(wěn)性以及確定分解的本征模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Functions,IMFs)的條數(shù);通過(guò)分析分解的IMF和初級(jí)噪聲之間的相關(guān)系數(shù),篩選有效IMF進(jìn)行獨(dú)立控制。仿真結(jié)果表明:該方法可以有效分離出感興趣的噪聲成分,且分解IMF變得更加平穩(wěn)和易于控制。(2)針對(duì)次級(jí)路徑時(shí)變問(wèn)題,研究建立基于同步擾動(dòng)和負(fù)峭度的ANC控制方法。采用前饋式的子帶ANC控制結(jié)構(gòu),通過(guò)添加擾動(dòng)量以計(jì)...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1傳統(tǒng)PNC技術(shù)??在20世紀(jì)30年代,德國(guó)物理學(xué)家Paul最早提出了有源控制方法(Active??Noise?Control,ANC),它利用聲波相消原理,通過(guò)控制器輸出與初級(jí)噪聲幅度相??
第二章有源噪聲控制理論基礎(chǔ)第二章有源噪聲控制理論基礎(chǔ)??ANC的基礎(chǔ)理論知識(shí),包括基本原理、控制控制原理如圖2-1所示,利用聲波干涉原理,頻率相同、相位相反的聲波達(dá)到降噪目的。和幅值是決定聲能衰減的兩個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)兩C可以取得良好的降噪效果。??
本章主要介紹ANC的基礎(chǔ)理論知識(shí),包括基本原理、控制結(jié)構(gòu)及控制算法。??2.1基本原理??ANC系統(tǒng)的控制原理如圖2-1所示,利用聲波干涉原理,通過(guò)控制次級(jí)聲??源輸出與主噪聲源頻率相同、相位相反的聲波達(dá)到降噪目的。顯然,初級(jí)噪聲和??次級(jí)噪聲的相位和幅值是決定聲能衰減的兩個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)兩列聲波的幅值相等、??相位相反時(shí),ANC可以取得良好的降噪效果。??癖源??纖后的聲音??X.?—-—**—??圖2-1有源噪聲的控制原理??ANC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,主要包括噪聲源、誤差傳感器、次級(jí)揚(yáng)聲器、??控制器和評(píng)估傳感器等。誤差傳感器一般位于噪聲源和次級(jí)聲源共同作用的區(qū)域,??用于采集誤差信號(hào)并傳輸?shù)娇刂破鳎缓笸苿?dòng)次級(jí)揚(yáng)聲器發(fā)出次級(jí)聲波。??辟源K1:降噪?yún)^(qū)域、'??噪聲源??誤差傳感器??——??n ̄ ̄I ̄??評(píng)估傳感#保崳??^ ̄\?|?/??w?w-?-*????評(píng)估系統(tǒng)1?r^iTT■^源??圖2-2有源噪聲控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??ANC系統(tǒng)一般采用自適應(yīng)濾波器作為控制器,利用觀測(cè)數(shù)據(jù)估計(jì)噪聲分量,??自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器的權(quán)系數(shù)參數(shù),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤與控制初級(jí)噪聲信號(hào)。自適應(yīng)濾波??器主要包括控制結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)算法兩部分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ⅡR陷波器應(yīng)對(duì)頻率失調(diào)的窄帶ANC系統(tǒng)新結(jié)構(gòu)[J]. 溫良,黃博妍,肖業(yè)貴,魏國(guó),孫金瑋. 電子學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]一種應(yīng)對(duì)非平穩(wěn)頻率失調(diào)的窄帶主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)[J]. 黃博妍,常琳,馬亞平,孫金瑋,魏國(guó). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]汽車車外噪聲分析預(yù)測(cè)的聲場(chǎng)空間變換方法[J]. 王登峰,陳書明,梁杰,房法成,孫經(jīng)來(lái). 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(06)
[4]用主動(dòng)噪聲控制法改善車內(nèi)聲品質(zhì)[J]. 劉宗巍,王登峰,姜吉光,梁杰,王世剛. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(02)
[5]基于峰值預(yù)濾波次級(jí)通道在線建模的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)[J]. 吳英姿,鮑雪山,徐新盛,曹宇. 振動(dòng)與沖擊. 2008(01)
[6]基于無(wú)模型技術(shù)的多通道有源噪聲控制[J]. 馮志江,張奇志,周亞麗. 噪聲與振動(dòng)控制. 2007(02)
[7]管道復(fù)合主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)[J]. 于華民,朱海潮,施引. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2004(02)
[8]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的循環(huán)平穩(wěn)度診斷[J]. 楊龍興,賈民平,許飛云,鐘秉林. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
[9]實(shí)際通風(fēng)管道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)[J]. 于華民,朱海潮,施引. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[10]有源消聲耳罩控制器的實(shí)現(xiàn)[J]. 張耿,連小珉,朱彥武,蔣孝煜. 應(yīng)用聲學(xué). 1999(02)
碩士論文
[1]基于DSP的有源降噪耳機(jī)性能分析[D]. 陸靜玲.蘇州大學(xué) 2011
[2]有源降噪耳機(jī)算法研究[D]. 李海.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3463402
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1傳統(tǒng)PNC技術(shù)??在20世紀(jì)30年代,德國(guó)物理學(xué)家Paul最早提出了有源控制方法(Active??Noise?Control,ANC),它利用聲波相消原理,通過(guò)控制器輸出與初級(jí)噪聲幅度相??
第二章有源噪聲控制理論基礎(chǔ)第二章有源噪聲控制理論基礎(chǔ)??ANC的基礎(chǔ)理論知識(shí),包括基本原理、控制控制原理如圖2-1所示,利用聲波干涉原理,頻率相同、相位相反的聲波達(dá)到降噪目的。和幅值是決定聲能衰減的兩個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)兩C可以取得良好的降噪效果。??
本章主要介紹ANC的基礎(chǔ)理論知識(shí),包括基本原理、控制結(jié)構(gòu)及控制算法。??2.1基本原理??ANC系統(tǒng)的控制原理如圖2-1所示,利用聲波干涉原理,通過(guò)控制次級(jí)聲??源輸出與主噪聲源頻率相同、相位相反的聲波達(dá)到降噪目的。顯然,初級(jí)噪聲和??次級(jí)噪聲的相位和幅值是決定聲能衰減的兩個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)兩列聲波的幅值相等、??相位相反時(shí),ANC可以取得良好的降噪效果。??癖源??纖后的聲音??X.?—-—**—??圖2-1有源噪聲的控制原理??ANC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,主要包括噪聲源、誤差傳感器、次級(jí)揚(yáng)聲器、??控制器和評(píng)估傳感器等。誤差傳感器一般位于噪聲源和次級(jí)聲源共同作用的區(qū)域,??用于采集誤差信號(hào)并傳輸?shù)娇刂破鳎缓笸苿?dòng)次級(jí)揚(yáng)聲器發(fā)出次級(jí)聲波。??辟源K1:降噪?yún)^(qū)域、'??噪聲源??誤差傳感器??——??n ̄ ̄I ̄??評(píng)估傳感#保崳??^ ̄\?|?/??w?w-?-*????評(píng)估系統(tǒng)1?r^iTT■^源??圖2-2有源噪聲控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??ANC系統(tǒng)一般采用自適應(yīng)濾波器作為控制器,利用觀測(cè)數(shù)據(jù)估計(jì)噪聲分量,??自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器的權(quán)系數(shù)參數(shù),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤與控制初級(jí)噪聲信號(hào)。自適應(yīng)濾波??器主要包括控制結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)算法兩部分
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ⅡR陷波器應(yīng)對(duì)頻率失調(diào)的窄帶ANC系統(tǒng)新結(jié)構(gòu)[J]. 溫良,黃博妍,肖業(yè)貴,魏國(guó),孫金瑋. 電子學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]一種應(yīng)對(duì)非平穩(wěn)頻率失調(diào)的窄帶主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)[J]. 黃博妍,常琳,馬亞平,孫金瑋,魏國(guó). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]汽車車外噪聲分析預(yù)測(cè)的聲場(chǎng)空間變換方法[J]. 王登峰,陳書明,梁杰,房法成,孫經(jīng)來(lái). 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(06)
[4]用主動(dòng)噪聲控制法改善車內(nèi)聲品質(zhì)[J]. 劉宗巍,王登峰,姜吉光,梁杰,王世剛. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(02)
[5]基于峰值預(yù)濾波次級(jí)通道在線建模的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)[J]. 吳英姿,鮑雪山,徐新盛,曹宇. 振動(dòng)與沖擊. 2008(01)
[6]基于無(wú)模型技術(shù)的多通道有源噪聲控制[J]. 馮志江,張奇志,周亞麗. 噪聲與振動(dòng)控制. 2007(02)
[7]管道復(fù)合主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)[J]. 于華民,朱海潮,施引. 振動(dòng)、測(cè)試與診斷. 2004(02)
[8]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的循環(huán)平穩(wěn)度診斷[J]. 楊龍興,賈民平,許飛云,鐘秉林. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
[9]實(shí)際通風(fēng)管道噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)[J]. 于華民,朱海潮,施引. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[10]有源消聲耳罩控制器的實(shí)現(xiàn)[J]. 張耿,連小珉,朱彥武,蔣孝煜. 應(yīng)用聲學(xué). 1999(02)
碩士論文
[1]基于DSP的有源降噪耳機(jī)性能分析[D]. 陸靜玲.蘇州大學(xué) 2011
[2]有源降噪耳機(jī)算法研究[D]. 李海.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3463402
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