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结构声辐射是噪声产生的一种主要方式,在实际的噪声控制工程中占据了相当的比例。一般情况下,通常采用有源力控制和有源声控制两种方式对结构声辐射进行控制。在有源噪声控制系统中,无论是采用有源声控制还是有源力控制,系统的配置都强烈地依赖外部环境,这使得系统的通用性很差。为了解决有源力控制与有源声控制在实际噪声控制过程中的不足,人们提出了有源声学结构的概念。 本文为有源声学结构研究的一部分,从定量的角度,重点研究了将平面声源作为有源声学结构的次级结构时,次级结构的布放规律,以及有源声学结构中误差传感器的布放规律。本文工作主要内容为: 首先,建立有源声学结构理论模型,以总辐射声功率最小为目标函数,建立了有源控制的理论模型,推导出了最优力激励条件下的系统最小辐射声功率表达式,并根据理论分析和计算机仿真结果,定量地给出了有源声学结构中次级结构的布放规律,并在此基础上进行了优化。有源声学结构中次级结构的布放规律为:要较好地控制结构的某一振动模态声辐射,次级板应放置在接近该振动模态的波腹处,同时,次级板的个数应与该振动模态的波腹个数相同。 其次,给出了三种不同的误差传感策略;研究了基于近场测量面声压传感的结构声辐射估计问题,在此基础上给出了三种基于测量面声压的有源控制目标;考虑到有源声学结构控制系统的方便性,选择测量面均方声压和作为有源控制的目标函数,并且根据理论分析和计算机仿真结果,定量地研究了误差传感器的最优布放规律,即误差传感器应布放在有源控制后测量面声压最小的区域内。 最后,通过实验,证明了基于近场声压的结构辐射声功率的可行性;完成了基于平面声源的有源噪声控制实验,初步证明了有源声学结构中误差传感器最优布放规律的正确性。