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随着经济水平不断提高,我国汽车保有量快速增长,消费者对汽车的安全性和舒适性也提出了更高的要求。汽车在开窗工况行驶时会产生低频高强度的风振噪声,极易导致驾驶疲劳。虽然各大车企每年在风振噪声控制研究方面花费巨资,但已有控制方案仍存在效果欠佳、对造型影响大等诸多不足之处。近年来,介质阻挡放电等离子体激励器（DBD-PA）因具有结构简单、响应迅速、对造型影响小等优点,已经成为流动控制领域的研究热点,并展现出良好的流动控制效果。因此本文基于DBD-PA主动流动控制技术,采用数值仿真与风洞试验相结合的方法,并引入区间优化算法,进行汽车风振噪声的主动控制研究。主要研究内容如下:第一,基于后台阶流动对比分析了Omega涡旋识别方法相较于常用的涡量法、速度梯度张量法在抵抗剪切干扰、阈值变化敏感度等方面的优势。在风振噪声仿真研究中,Omega方法清晰的捕捉到涡旋从开口前缘产生、脱落、发展、破碎的过程,准确的揭示了风振噪声产生的流场机制,为风振噪声特性及各因素影响机理研究提供分析依据。第二,为研究空腔风振噪声产生机理,进行了不同风速下的空腔风振噪声风洞试验,然后对空腔风振噪声特性进行仿真分析,并基于本征正交分解（POD）方法提取空腔开口区流场特征。风洞试验和仿真分析表明:空腔风振噪声主要是由于开口处自由剪切层失稳产生周期性涡脱导致腔内出现周期性压力脉动,是声反馈机制和亥姆霍兹共振机制共同作用的结果。POD分析结果表明:前3阶模态为流场中占据主导地位的大尺度流动结构,共占据流场79.9%的能量,前3阶模态即可重构出开口区主要流动结构特征和形态;前2阶模态代表开口区剪切层振荡和脱落涡结构,且具有与风振频率相同的单一主频,3阶模态代表向腔内侵入的流动结构;高阶模态为能量占比较低的腔内小尺度流动结构,对流场特征和形态影响较小;POD分析结果进一步验证了风振噪声产生机理。第三,从来流边界层的角度分析了边界层厚度和湍流度对空腔风振噪声特性的影响机理。研究结果表明:增加来流边界层厚度可有效改善自由剪切层稳定性,使亥姆霍兹共振机制和反馈机制作用减弱,风振噪声逐渐降低;添加凸台增加来流边界层湍流度,准谐振现象基本消失,空腔开口处涡旋尺度减小且剪切层振荡远离空腔,有效减弱反馈机制作用,风振噪声逐渐降低;仿真与试验结果存在一定误差是来流边界层厚度和湍流度差异的综合影响,而来流边界层厚度的差异是主要原因。此外还研究了空腔开口尺寸与体积对风振噪声特性的影响。第四,通过试验研究了DBD-PA击穿特性,建立了击穿电压回归模型,并基于回归模型分析了激励器参数对击穿电压的影响,为DBD-PA参数优化的样本空间选取提供指导。研究结果表明:拟合所得回归模型具有良好精度,可作为击穿电压预测模型;对击穿电压影响最大的是频率,其次为激励器长度和电极间隙,电极间隙和频率之间以及频率和激励器长度之间的交互作用对击穿电压也有很大影响。第五,基于正交试验设计和RBF神经网络近似模型,引入区间优化算法对激励器参数进行优化,提升激励性能且实现激励强度可调。基于建立的回归模型采用正交数组法生成样本点,并在无风环境下进行PIV试验;对正交试验结果进行方差分析可知,激励电压对激励器性能影响高度显著,电极间隙有一定影响,其余参数影响均不显著;基于正交试验结果建立RBF神经网络近似模型,以激励电压为不确定性变量,采用区间优化算法得到确定性变量最优参数组合为:电极间隙0mm,上电极宽度13mm,下电极宽度20mm,频率8.6k Hz,在不同激励电压下诱导最大风速平均提升约0.52m/s,提升比例约17.7%。第六,基于区间优化结果修正Shyy等离子体仿真模型,并仿真研究了展向DBD等离子体激励器（SDBD-PA）和DBD涡发生器（DBD-VG）对平板近壁面流动控制机理。研究结果表明:正向布置和反向布置SDBD-PA主要对近壁面流场分别起到明显的加速和减速效果,且控制效果随激励电压和来流边界层厚度的增加逐渐增大;并联两组SDBD-PA能够大幅提升控制效果;DBD-VG与来流相互耦合在近壁面诱导出小尺度单流向涡,其旋转作用增加了自由流与边界层之间的动量掺混,有效提高了边界层流体动能;随着激励电压增加,流向涡尺度逐渐变大,涡旋中心位移逐渐增加,来流边界层厚度对涡旋中心位移也有一定影响。第七,设计十种不同布置形式DBD-PA主动控制空腔风振噪声,采用区间优化算法找出最佳布置形式激励器,并应用于快背式标准类车体Ahmed模型风振噪声主动控制。空腔风振噪声主动控制研究结果表明:SDBD-PA控制效果良好,反向布置时整体控制效果优于正向布置,且布置位置在前、后和斜向时控制效果依次递减;DBD-VG布置位置在前时基本无控制效果,布置位置在后时有一定控制效果,且长度更长时控制效果更好;由区间优化算法计算结果可知,在不同来流风速下,展向激励器中反-前-SDBD-PA取得最佳均衡控制效果,降噪量均值为5.26d B,最大降噪量为7.48d B,涡发生器中长-后-DBD-VG取得最佳均衡控制效果,降噪量均值为4.42d B,最大降噪量为5.79d B。在Ahmed模型风振噪声主动控制中,反-前-SDBD-PA最大降噪量为5.86d B,长-后-DBD-VG最大降噪量为5.39d B。本文通过数值仿真和风洞试验,采用DBD-PA主动流动控制技术有效控制了汽车风振噪声,为汽车风振噪声控制提供了新的思路和技术方法。