【摘 要】
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声辐射模态理论作为分析解决结构振动引起的噪声问题的一种行之有效的方法,自提出后就引起研究学者的广泛关注,并对其展开了广泛的研究。通过振动结构表面的法向速度和表面声压
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声辐射模态理论作为分析解决结构振动引起的噪声问题的一种行之有效的方法,自提出后就引起研究学者的广泛关注,并对其展开了广泛的研究。通过振动结构表面的法向速度和表面声压之间关系,得到振动结构的声辐射模态和辐射效率并给出了声辐射模态伴随系数的定义。声辐射模态之间互相正交,各阶声辐射模态辐射的声功率相互独立,振动结构总的辐射声功率等于各阶声辐射模态声功率之和。中、低频时,各阶声辐射模态的辐射效率随着阶数的增加而迅速降低,前几阶声辐射模态辐射的声功率占总声功率的绝大部分。在ASAC系统中,只要抑制住结构前几阶声辐射模态的声辐射便能在有源控制感兴趣的范围内取得理想的降噪效果。
在ASAC系统中,控制作动器的位置布置不仅对控制效果有直接影响,而且往往决定控制的复杂、难易程度。在基于声辐射模态的ASAC系统中,作动器的位置布置必须充分考虑声辐射模态形状才能取得理想的降噪效果。利用中、低频时前四阶声辐射所具有的不随频率变化的四种独立的对称形式和压电作动器布置的简便、灵活的特点,提出布置四组特定位置的作动器控制前四阶模态辐射的声功率,将控制过程解耦,可以把复杂的多输入\多输出控制系统转变成几个简单的、互相独立的单输入\单输出控制系统,实现基于声辐射模态的有源控制解耦。
本文介绍了解耦控制和非解耦控制两种控制策略,就控制效果、控制稳定性和输入控制能量三个方面对解耦和非解耦两种控制方案进行对比,揭示解耦控制的优点。然后就解耦控制时高频段出现的溢出问题进行研究,分析得到了溢出的机理,并在简支板上进行了模拟验证。最后就降低控制溢出做了简单的探讨。
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