汽车发动机的主动噪声控制方法研究
发布时间：2021-04-21 13:53
随着汽车行业的发展,汽车室内噪声越来越受到人们的关注,已经成为人们购车时的重要参考因素。传统的被动降噪技术大多采用隔振、隔声、消声、吸声等方法,对高频率噪声有较好的控制效果,对低频噪声控制能力有限。低频噪声是车内噪声的主要成分,若想取得较好的控制效果,目前主要采用的是主动噪声控制技术。主动噪声控制技术是近年来才发展起来,根据声波干涉相消原理,利用扬声器产生与原噪声幅值相等、相位差为?的次级声波,从而对噪声进行控制。本文以此为基础,用发动机转速信号构造次级声源参考信号,对基于FXLMS算法的车内噪声前馈型主动控制系统进行了仿真研究,并针对汽车室内特定的声场环境提出了改进算法,取得了较好效果,在某些频率处降噪量可达到20dB。本文对车内噪声来源和发动机噪声特性进行了分析,得出车内低频噪声以发动机噪声为主要成分,并且车内噪声峰值频率总是出现在发动机转速前三阶频率处,因此利用发动机转速构造参考信号,设计了汽车室内主动噪声控制系统。对单通道FXLMS算法和多通道FXLMS算法进行了理论和仿真分析。研究表明,单通道的控制系统降噪量大于多通道系统的单一通道,更适用于局部降噪;大范围内的噪声控制必须使...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 主动噪声控制国内外研究现状
1.2.1 主动噪声控制国外研究现状
1.2.2 主动噪声控制国内研究现状
1.2.3 次级声源布放方案国内外研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第2章 声学基本原理及汽车噪声源分析
2.1 声学基本概念
2.2 声学基本理论
2.2.1 声学波动方程
2.2.2 声波的叠加原理
2.2.3 封闭空间主动噪声控制原理
2.3 汽车噪声特性分析
2.3.1 汽车室内噪声来源
2.3.2 发动机噪声特性分析
2.3.3 次级声源参考信号的选取
2.4 本章小结
第3章 主动噪声控制算法研究
3.1 主动噪声控制系统
3.1.1 宽带前馈型
3.1.2 窄带前馈型
3.1.3 反馈型
3.1.4 多通道前馈主动噪声控制系统
3.2 主动噪声控制自适应算法
3.2.1 FXLMS自适应算法
3.2.2 FXLMS算法次级通道建模
3.2.3 单通道FXLMS算法仿真
3.2.4 多通道FXLMS算法仿真
3.3 本章小结
第4章 汽车室内空间发动机噪声控制的算法研究
4.1 频率失调
4.1.1 自回归频率追踪法
4.1.2 改进的自回归频率追踪法
4.2 正弦变步长算法、归一化算法
4.2.1 正弦变步长算法
4.2.2 归一化变步长算法
4.3 本文提出的改进算法
4.4 本章小结
第5章 基于有限元模型的汽车室内次级声源布放方案设计
5.1 汽车室内局部降噪仿真
5.2 汽车室内全空间降噪仿真
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于发动机激励的车内振动和噪声阶次分析[J]. 陈克,李春萍,李孟宇. 沈阳工业大学学报. 2019(01)
[2]某汽油发动机进气系统噪声分析及优化[J]. 高东东,陈玮,范习民. 汽车实用技术. 2017(20)
[3]基于多频陷波滤波和信号功率变参数的变结构FXLMS自适应变压器有源降噪算法[J]. 赵彤,梁家碧,刘晗,邹亮,张黎. 中国电机工程学报. 2017(22)
[4]基于次级声源布局优化的主动降噪实验研究[J]. 张文清,何清波,顾正华. 机械与电子. 2017(06)
[5]次级通路估计误差偏移下的滤波-x最小均方算法收敛性能[J]. 玉昊昕,陈克安. 噪声与振动控制. 2015(06)
[6]车内噪声主动控制变步长LMS算法[J]. 余荣平,张心光,王岩松,郭辉. 噪声与振动控制. 2015(01)
[7]基于车内噪声主动控制的选择性消声方法研究[J]. 姜吉光,王登峰. 科学技术与工程. 2014(12)
[8]发动机进气系统阶次噪声及其消减方法[J]. 边强,高文志,张晶. 农业工程学报. 2012(S1)
[9]封闭空间噪声主动控制次级声源布放位置的研究[J]. 邱亚宇. 黑龙江科技信息. 2010(35)
[10]基于最小均方自适应滤波器的热工过程建模方法[J]. 刘吉臻,朱红路,常太华,田亮,高伟,童文洪. 中国电机工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]车内噪声品质分析与选择性消声控制方法研究[D]. 姜吉光.吉林大学 2012
硕士论文
[1]车内多通道噪声主动控制技术研究[D]. 胥国文.吉林大学 2018
[2]基于FXLMS算法的车内噪声主动控制技术研究[D]. 曾文杰.江苏大学 2017
[3]车内噪声主动控制系统设计与实验研究[D]. 刘斌.湖南大学 2017
[4]基于智能算法的汽车主动降噪系统研究与设计[D]. 赛吉尔呼.东华大学 2015
[5]车内噪声双次级有源消声系统研究[D]. 麻天骁.西安电子科技大学 2014
[6]主动噪声控制算法与应用研究[D]. 甘若冰.哈尔滨工业大学 2013
[7]车内噪声主动控制的选择性消声方法研究[D]. 王峻廷.吉林大学 2008
[8]基于发动机转速的车内噪声自适应主动控制系统研究[D]. 刘宗巍.吉林大学 2004
本文编号：3151878
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 主动噪声控制国内外研究现状
1.2.1 主动噪声控制国外研究现状
1.2.2 主动噪声控制国内研究现状
1.2.3 次级声源布放方案国内外研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第2章 声学基本原理及汽车噪声源分析
2.1 声学基本概念
2.2 声学基本理论
2.2.1 声学波动方程
2.2.2 声波的叠加原理
2.2.3 封闭空间主动噪声控制原理
2.3 汽车噪声特性分析
2.3.1 汽车室内噪声来源
2.3.2 发动机噪声特性分析
2.3.3 次级声源参考信号的选取
2.4 本章小结
第3章 主动噪声控制算法研究
3.1 主动噪声控制系统
3.1.1 宽带前馈型
3.1.2 窄带前馈型
3.1.3 反馈型
3.1.4 多通道前馈主动噪声控制系统
3.2 主动噪声控制自适应算法
3.2.1 FXLMS自适应算法
3.2.2 FXLMS算法次级通道建模
3.2.3 单通道FXLMS算法仿真
3.2.4 多通道FXLMS算法仿真
3.3 本章小结
第4章 汽车室内空间发动机噪声控制的算法研究
4.1 频率失调
4.1.1 自回归频率追踪法
4.1.2 改进的自回归频率追踪法
4.2 正弦变步长算法、归一化算法
4.2.1 正弦变步长算法
4.2.2 归一化变步长算法
4.3 本文提出的改进算法
4.4 本章小结
第5章 基于有限元模型的汽车室内次级声源布放方案设计
5.1 汽车室内局部降噪仿真
5.2 汽车室内全空间降噪仿真
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于发动机激励的车内振动和噪声阶次分析[J]. 陈克,李春萍,李孟宇. 沈阳工业大学学报. 2019(01)
[2]某汽油发动机进气系统噪声分析及优化[J]. 高东东,陈玮,范习民. 汽车实用技术. 2017(20)
[3]基于多频陷波滤波和信号功率变参数的变结构FXLMS自适应变压器有源降噪算法[J]. 赵彤,梁家碧,刘晗,邹亮,张黎. 中国电机工程学报. 2017(22)
[4]基于次级声源布局优化的主动降噪实验研究[J]. 张文清,何清波,顾正华. 机械与电子. 2017(06)
[5]次级通路估计误差偏移下的滤波-x最小均方算法收敛性能[J]. 玉昊昕,陈克安. 噪声与振动控制. 2015(06)
[6]车内噪声主动控制变步长LMS算法[J]. 余荣平,张心光,王岩松,郭辉. 噪声与振动控制. 2015(01)
[7]基于车内噪声主动控制的选择性消声方法研究[J]. 姜吉光,王登峰. 科学技术与工程. 2014(12)
[8]发动机进气系统阶次噪声及其消减方法[J]. 边强,高文志,张晶. 农业工程学报. 2012(S1)
[9]封闭空间噪声主动控制次级声源布放位置的研究[J]. 邱亚宇. 黑龙江科技信息. 2010(35)
[10]基于最小均方自适应滤波器的热工过程建模方法[J]. 刘吉臻,朱红路,常太华,田亮,高伟,童文洪. 中国电机工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]车内噪声品质分析与选择性消声控制方法研究[D]. 姜吉光.吉林大学 2012
硕士论文
[1]车内多通道噪声主动控制技术研究[D]. 胥国文.吉林大学 2018
[2]基于FXLMS算法的车内噪声主动控制技术研究[D]. 曾文杰.江苏大学 2017
[3]车内噪声主动控制系统设计与实验研究[D]. 刘斌.湖南大学 2017
[4]基于智能算法的汽车主动降噪系统研究与设计[D]. 赛吉尔呼.东华大学 2015
[5]车内噪声双次级有源消声系统研究[D]. 麻天骁.西安电子科技大学 2014
[6]主动噪声控制算法与应用研究[D]. 甘若冰.哈尔滨工业大学 2013
[7]车内噪声主动控制的选择性消声方法研究[D]. 王峻廷.吉林大学 2008
[8]基于发动机转速的车内噪声自适应主动控制系统研究[D]. 刘宗巍.吉林大学 2004
本文编号：3151878
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