基于信号分解的旋转机械设备有源噪声控制方法研究
发布时间：2021-10-28 22:11
旋转设备运行过程中会产生能量较强的低频噪声,往往表现为与转速相关的基频及其高次谐波。低频振动不仅加速设备老化,同时带来严重的噪声污染。目前,主要采用有源噪声控制（Active Noise Control,ANC）技术解决低频噪声问题。然而实际应用中,设备转速剧烈波动致使辐射噪声具有强烈的非平稳性,且初级路径和次级路径可能存在非线性与时变性。为此,本文引入信号分解技术,重点研究变转速下旋转设备的非平稳噪声控制方法,具体内容与成果如下:（1）针对旋转设备辐射噪声的强非平稳性问题,研究给出基于实时相关EMD分解的ANC控制方法。采用EMD自适应分解初级噪声,提出基于循环平稳度的周期特性指标,实时评价初级噪声的非平稳性以及确定分解的本征模态函数（Intrinsic Mode Functions,IMFs）的条数;通过分析分解的IMF和初级噪声之间的相关系数,筛选有效IMF进行独立控制。仿真结果表明:该方法可以有效分离出感兴趣的噪声成分,且分解IMF变得更加平稳和易于控制。（2）针对次级路径时变问题,研究建立基于同步扰动和负峭度的ANC控制方法。采用前馈式的子带ANC控制结构,通过添加扰动量以计...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１传统ＰＮＣ技术??在２０世纪３０年代，德国物理学家Ｐａｕｌ最早提出了有源控制方法（Ａｃｔｉｖｅ??Ｎｏｉｓｅ?Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＮＣ），它利用声波相消原理，通过控制器输出与初级噪声幅度相??
第二章有源噪声控制理论基础第二章有源噪声控制理论基础??ＡＮＣ的基础理论知识，包括基本原理、控制控制原理如图２－１所示，利用声波干涉原理，频率相同、相位相反的声波达到降噪目的。和幅值是决定声能衰减的两个关键因素。当两Ｃ可以取得良好的降噪效果。??
本章主要介绍ＡＮＣ的基础理论知识，包括基本原理、控制结构及控制算法。??２．１基本原理??ＡＮＣ系统的控制原理如图２－１所示，利用声波干涉原理，通过控制次级声??源输出与主噪声源频率相同、相位相反的声波达到降噪目的。显然，初级噪声和??次级噪声的相位和幅值是决定声能衰减的两个关键因素。当两列声波的幅值相等、??相位相反时，ＡＮＣ可以取得良好的降噪效果。??癖源??纖后的声音??Ｘ．?—－—＊＊—??图２－１有源噪声的控制原理??ＡＮＣ系统结构如图２－２所示，主要包括噪声源、误差传感器、次级扬声器、??控制器和评估传感器等。误差传感器一般位于噪声源和次级声源共同作用的区域，??用于采集误差信号并传输到控制器，然后推动次级扬声器发出次级声波。??辟源Ｋ１：降噪区域、＇??噪声源??误差传感器??——??ｎ￣￣Ｉ￣??评估传感＃保崳??＾￣＼?｜?／??ｗ?ｗ－?－＊????评估系统１?ｒ＾ｉＴＴ■＾源??图２－２有源噪声控制系统结构??ＡＮＣ系统一般采用自适应滤波器作为控制器，利用观测数据估计噪声分量，??自动调节控制器的权系数参数，实现准确跟踪与控制初级噪声信号。自适应滤波??器主要包括控制结构和自适应算法两部分
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ⅡR陷波器应对频率失调的窄带ANC系统新结构[J]. 温良,黄博妍,肖业贵,魏国,孙金玮. 电子学报. 2015(01)
[2]一种应对非平稳频率失调的窄带主动噪声控制系统[J]. 黄博妍,常琳,马亚平,孙金玮,魏国. 自动化学报. 2015(01)
[3]汽车车外噪声分析预测的声场空间变换方法[J]. 王登峰,陈书明,梁杰,房法成,孙经来. 吉林大学学报(工学版). 2009(06)
[4]用主动噪声控制法改善车内声品质[J]. 刘宗巍,王登峰,姜吉光,梁杰,王世刚. 吉林大学学报(工学版). 2008(02)
[5]基于峰值预滤波次级通道在线建模的主动噪声控制系统[J]. 吴英姿,鲍雪山,徐新盛,曹宇. 振动与冲击. 2008(01)
[6]基于无模型技术的多通道有源噪声控制[J]. 冯志江,张奇志,周亚丽. 噪声与振动控制. 2007(02)
[7]管道复合主动噪声控制系统及其实现[J]. 于华民,朱海潮,施引. 振动、测试与诊断. 2004(02)
[8]旋转机械故障的循环平稳度诊断[J]. 杨龙兴,贾民平,许飞云,钟秉林. 东南大学学报(自然科学版). 2003(04)
[9]实际通风管道噪声主动控制系统及其实现[J]. 于华民,朱海潮,施引. 海军工程大学学报. 2003(03)
[10]有源消声耳罩控制器的实现[J]. 张耿,连小珉,朱彦武,蒋孝煜. 应用声学. 1999(02)
硕士论文
[1]基于DSP的有源降噪耳机性能分析[D]. 陆静玲.苏州大学 2011
[2]有源降噪耳机算法研究[D]. 李海.天津大学 2010
本文编号：3463402
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１传统ＰＮＣ技术??在２０世纪３０年代，德国物理学家Ｐａｕｌ最早提出了有源控制方法（Ａｃｔｉｖｅ??Ｎｏｉｓｅ?Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＮＣ），它利用声波相消原理，通过控制器输出与初级噪声幅度相??
第二章有源噪声控制理论基础第二章有源噪声控制理论基础??ＡＮＣ的基础理论知识，包括基本原理、控制控制原理如图２－１所示，利用声波干涉原理，频率相同、相位相反的声波达到降噪目的。和幅值是决定声能衰减的两个关键因素。当两Ｃ可以取得良好的降噪效果。??
本章主要介绍ＡＮＣ的基础理论知识，包括基本原理、控制结构及控制算法。??２．１基本原理??ＡＮＣ系统的控制原理如图２－１所示，利用声波干涉原理，通过控制次级声??源输出与主噪声源频率相同、相位相反的声波达到降噪目的。显然，初级噪声和??次级噪声的相位和幅值是决定声能衰减的两个关键因素。当两列声波的幅值相等、??相位相反时，ＡＮＣ可以取得良好的降噪效果。??癖源??纖后的声音??Ｘ．?—－—＊＊—??图２－１有源噪声的控制原理??ＡＮＣ系统结构如图２－２所示，主要包括噪声源、误差传感器、次级扬声器、??控制器和评估传感器等。误差传感器一般位于噪声源和次级声源共同作用的区域，??用于采集误差信号并传输到控制器，然后推动次级扬声器发出次级声波。??辟源Ｋ１：降噪区域、＇??噪声源??误差传感器??——??ｎ￣￣Ｉ￣??评估传感＃保崳??＾￣＼?｜?／??ｗ?ｗ－?－＊????评估系统１?ｒ＾ｉＴＴ■＾源??图２－２有源噪声控制系统结构??ＡＮＣ系统一般采用自适应滤波器作为控制器，利用观测数据估计噪声分量，??自动调节控制器的权系数参数，实现准确跟踪与控制初级噪声信号。自适应滤波??器主要包括控制结构和自适应算法两部分
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ⅡR陷波器应对频率失调的窄带ANC系统新结构[J]. 温良,黄博妍,肖业贵,魏国,孙金玮. 电子学报. 2015(01)
[2]一种应对非平稳频率失调的窄带主动噪声控制系统[J]. 黄博妍,常琳,马亚平,孙金玮,魏国. 自动化学报. 2015(01)
[3]汽车车外噪声分析预测的声场空间变换方法[J]. 王登峰,陈书明,梁杰,房法成,孙经来. 吉林大学学报(工学版). 2009(06)
[4]用主动噪声控制法改善车内声品质[J]. 刘宗巍,王登峰,姜吉光,梁杰,王世刚. 吉林大学学报(工学版). 2008(02)
[5]基于峰值预滤波次级通道在线建模的主动噪声控制系统[J]. 吴英姿,鲍雪山,徐新盛,曹宇. 振动与冲击. 2008(01)
[6]基于无模型技术的多通道有源噪声控制[J]. 冯志江,张奇志,周亚丽. 噪声与振动控制. 2007(02)
[7]管道复合主动噪声控制系统及其实现[J]. 于华民,朱海潮,施引. 振动、测试与诊断. 2004(02)
[8]旋转机械故障的循环平稳度诊断[J]. 杨龙兴,贾民平,许飞云,钟秉林. 东南大学学报(自然科学版). 2003(04)
[9]实际通风管道噪声主动控制系统及其实现[J]. 于华民,朱海潮,施引. 海军工程大学学报. 2003(03)
[10]有源消声耳罩控制器的实现[J]. 张耿,连小珉,朱彦武,蒋孝煜. 应用声学. 1999(02)
硕士论文
[1]基于DSP的有源降噪耳机性能分析[D]. 陆静玲.苏州大学 2011
[2]有源降噪耳机算法研究[D]. 李海.天津大学 2010
本文编号：3463402
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3463402.html
