本文關(guān)鍵詞：面向四足機(jī)器人發(fā)動機(jī)排氣管道主動降噪技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著工業(yè)設(shè)備的急劇增加,主要是發(fā)動機(jī)引擎、鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、變壓器和壓縮機(jī)等,使得噪聲控制問題在當(dāng)今變得越來越緊迫。目前,主動噪聲控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn),它具有體積小、效率高和造價(jià)低等特點(diǎn),逐步完善和彌補(bǔ)了被動降噪技術(shù)的不足,并在以發(fā)動機(jī)作為動力的機(jī)器人系統(tǒng)上獲得迅速發(fā)展。針對四足機(jī)器人發(fā)動機(jī)排氣管道噪聲控制,管道構(gòu)型和聲學(xué)元件的安放位置對最終的降噪效果有重大影響。如何利用仿真分析合理設(shè)計(jì)管道結(jié)構(gòu),并恰當(dāng)布放聲學(xué)元件是本課題重要的研究方向。主動噪聲控制從理論向工程應(yīng)用轉(zhuǎn)化的速度逐步加快,如何設(shè)計(jì)主動降噪系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺及選用合理的自適應(yīng)算法控制,是本文研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文進(jìn)行了結(jié)構(gòu)仿真和聲場仿真指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局,通過MATLAB仿真比較了離線辨識與在線辨識主動噪聲控制系統(tǒng)的降噪性能,建立了模擬實(shí)驗(yàn)平臺來驗(yàn)證自適應(yīng)控制算法的有效性,針對發(fā)動機(jī)噪聲獲得了較好的降噪效果。首先,針對所要研究的一維管道進(jìn)行了仿真分析,主要包括管道結(jié)構(gòu)仿真和聲學(xué)仿真分析。通過管道內(nèi)氣體的穩(wěn)態(tài)流動分析和穩(wěn)態(tài)熱固耦合計(jì)算,證實(shí)了偏置布置模型受溫度、流速影響較小,利于聲學(xué)元件的安放。然后進(jìn)行了聲學(xué)仿真分析,驗(yàn)證了一維管道模型滿足平面波的傳播條件,且不需要考慮聲振耦合所帶來的影響。其次,為了能夠模擬發(fā)動機(jī)排氣管道噪聲,針對采集的發(fā)動機(jī)噪聲進(jìn)行了頻譜分析,其頻率范圍作為仿真過程中噪聲設(shè)置的依據(jù)。進(jìn)而通過MATLAB對主動噪聲控制進(jìn)行仿真,著重比較了基于FXLMS算法的在線辨識與離線辨識系統(tǒng),最終確定了以前饋ANC結(jié)構(gòu)的離線辨識系統(tǒng)作為發(fā)動機(jī)降噪的控制策略,并且分析了影響FXLMS算法性能的因素,為實(shí)驗(yàn)階段控制參數(shù)的調(diào)節(jié)提供依據(jù)。最后,為了便于對發(fā)動機(jī)排氣管道噪聲進(jìn)行實(shí)際降噪實(shí)驗(yàn),搭建了以LABVIEW為上位機(jī)的主動噪聲控制實(shí)驗(yàn)平臺。通過精確地辨識次級路徑為FXLMS算法的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。在相向布置平臺上,利用反相波形的疊加證實(shí)了主動降噪的可行性;在偏置布置平臺上,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于FXLMS算法的主動降噪系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)噪聲實(shí)現(xiàn)主動降噪。
【關(guān)鍵詞】：管道 主動噪聲控制 FXLMS算法 LABVIEW
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242;TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題來源及背景9-10
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題背景及意義9-10
• 1.2 主動噪聲控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 主動噪聲控制技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 自適應(yīng)ANC算法研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)分析17-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 管道結(jié)構(gòu)仿真和聲學(xué)仿真分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 基于ANSYS的管道結(jié)構(gòu)仿真分析19-24
• 2.2.1 管道內(nèi)氣體穩(wěn)態(tài)流動分析20-22
• 2.2.2 管道模型的穩(wěn)態(tài)熱固耦合計(jì)算22-24
• 2.3 基于Virtual.Lab Acoustics的聲學(xué)仿真分析24-26
• 2.3.1 管道氣動噪聲計(jì)算24-25
• 2.3.2 管道噪聲耦合模態(tài)分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 主動噪聲控制系統(tǒng)的仿真分析27-40
• 3.1 引言27
• 3.2 發(fā)動機(jī)噪聲信號的頻譜分析27-28
• 3.3 主動噪聲控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)28-30
• 3.4 主動噪聲控制的仿真分析30-39
• 3.4.1 最小均方（LMS）算法的建模與仿真30-33
• 3.4.2 濾波-X LMS(FXLMS)算法的建模與仿真33-37
• 3.4.3 FXLMS算法的性能分析37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 主動噪聲控制的實(shí)驗(yàn)研究40-61
• 4.1 引言40
• 4.2 管道主動噪聲控制系統(tǒng)的組成40-43
• 4.2.1 管道結(jié)構(gòu)及揚(yáng)聲器、傳聲器的選型40-41
• 4.2.2 音頻編解碼開發(fā)板41-42
• 4.2.3 功率放大器42
• 4.2.4 系統(tǒng)工作原理42-43
• 4.3 主動噪聲控制系統(tǒng)的主、次路徑辨識43-46
• 4.3.1 辨識過程的數(shù)學(xué)模型43
• 4.3.2 主、次路徑辨識的物理實(shí)現(xiàn)43-46
• 4.4 主動噪聲控制的降噪效果46-60
• 4.4.1 初級、次級揚(yáng)聲器相向布置實(shí)驗(yàn)研究47-53
• 4.4.2 基于FXLMS算法的ANC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究53-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉日山;黃敬黨;成峰;;噪聲主動控制的進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J];福建師大福清分校學(xué)報(bào);2008年02期

2 韓善靈,朱平,林忠欽;主動噪聲控制技術(shù)及其在車內(nèi)噪聲控制中的應(yīng)用[J];機(jī)械;2004年06期

3 黎中偉，呂躍飛，吳亞鋒，李江紅;自適應(yīng)陷波器濾波X－LMS算法穩(wěn)定性分析[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年02期

4 馬大猷;室內(nèi)斷續(xù)噪聲的有源控制[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1995年02期

5 楊楠,沙家正,吳啟學(xué);單指向性聲源的空間有源消聲[J];應(yīng)用聲學(xué);1992年05期

6 吳亞鋒,黎中偉,任輝;應(yīng)用于主動噪聲控制的實(shí)時DSP系統(tǒng)[J];振動與沖擊;2002年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 曹斌芳;自適應(yīng)噪聲抵消技術(shù)的研究[D];湖南大學(xué);2007年

2 丁慶中;基于次級通道在線辨識的齒輪傳動系統(tǒng)振動主動控制研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 夏鵬鵬;低噪聲螺旋槳設(shè)計(jì)策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：面向四足機(jī)器人發(fā)動機(jī)排氣管道主動降噪技術(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：402361