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《基于聲強測量技術的噪聲自動分析系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、南京理工大學博士學位論文基于聲強測量技術的噪聲自動分析系統(tǒng)研究摘要本文針對車輛及其他機電產(chǎn)品降噪和故障診斷的技術需求，對基于聲強測量技術的噪聲自動分析系統(tǒng)進行了深入的研究。在噪聲自動分析系統(tǒng)的總體方案設計、硬件設計、軟件設計、聲強信號處理與算法研究及系統(tǒng)實際工程應用等方面本文傲了全面、細致的工作，所研制的噪聲自動分析系統(tǒng)已獲國家實用新型專利，為汽車等機電產(chǎn)品的噪聲控制、質量監(jiān)測及故障診斷等提供了有效的分析工具和手段。噪聲自動分析系統(tǒng)是用于自動分析與監(jiān)測車輛及其他機電產(chǎn)品運轉噪聲的機電一體化設備，涉及聲強測量技術、虛擬儀器技術、計算機控制與分析技術、信
2、號處理技術及人工智能技術等的應用與集成。它針對現(xiàn)有噪聲分析設備自動化、智能化程度不高等不足之處，建立了以計算機為控制中樞的測控平臺。通過計算機控制下的二維自動導軌的運動帶動聲強傳感器在豎直二維平面內(nèi)快速移動、準確定位，從而對測量面上若干測點進行自動掃描，并將掃描過程中所拾取的噪聲信號經(jīng)動態(tài)信號采集卡的調(diào)理和數(shù)模轉換后輸入計算機。在計算機中通過軟件算法進行聲強的計算與分析、自動繪制聲強分布云圖、噪聲源的自動辨識、異常聲響的自動判定以及故障的自動識別等工作。整個測量過程具有測量速度快、定位精度高及聲強計算準確等特點，在噪聲源辨識與分析和基于噪聲的故障診斷
3、等方面自動化、智能化程度較高。本文首先對噪聲自動分析系統(tǒng)的總體方案進行了設計，滿足其自動化、智能化要求；基于總體方案的設計要求，分別對系統(tǒng)的硬件、軟件進行了詳細的設計工作，并對系統(tǒng)進行了標定與調(diào)試；在此基礎上，成功地實現(xiàn)了整個噪聲自動分析系統(tǒng)，為進一步的研究工作奠定了堅實的基礎。運用基于互譜分析的聲強算法，對噪聲自動分析系統(tǒng)在噪聲監(jiān)測和主噪聲源識別方面的性能進行了研究。研究結果表明：在噪聲監(jiān)測方面，系統(tǒng)具有快速自動掃描的能力，滿足了噪聲監(jiān)測對快速化測量的要求；在主噪聲源識別方面，通過運用復合型優(yōu)化算法，系統(tǒng)可以在計算機的控制下對主噪聲源進行自動優(yōu)化搜
4、索，提高了主噪聲源的識別定位精度?；诨プV分析的聲強算法是分析平穩(wěn)噪聲信號的有效工具，但對于短時非平穩(wěn)噪聲信號其分析能力有所不足。本文針對此問題研究了基于s了Fr譜的聲強聯(lián)合時—頻分析方法，該方法可以將非平穩(wěn)的一維噪聲信號以二維的時間頻率函數(shù)形式表示出來，有效地提取噪聲信號隨時問和頻率的變化特征，從而分析噪聲信號非平穩(wěn)性的成因。利用上述特性，本文對某型號發(fā)動楓加速噪聲的非平穩(wěn)性進行了分析。針對汽車等機電產(chǎn)品所輻射的噪聲普遍存在非平穩(wěn)的瞬時沖擊噪聲的特點，在分析小波和小波包變換原理的基礎上，研究了一種單小波包重構算法，并利用該算法對瞬時沖擊信號的檢測和
5、特征提取進行了仿真分析。在此基礎上，研究了一種基于小波包分析的聲強算法，并對其聲強測量精度進行了驗證。基于小波包分析的聲強計算方法融合了小波包分析和聲強兩種技術，可有效地分析故障發(fā)生時瞬時沖擊噪聲的反常現(xiàn)象，為基于噪聲信號的故障診斷提供了一種有效的方法。本文利用該方法對某型號發(fā)動機單缸失火故障診斷指標的選取問題進行了分析。針對傳統(tǒng)聲強測量中容易受到強大背景噪聲干擾的問題，本章從軟件和硬件兩個方面對提高聲強測量抗干擾性的方法進行了探索性研究。在軟件方面，將選擇性聲強技術應用到噪聲源辨識當中，可以將目標噪聲源從強大的背景噪聲中有效地識別出來。在硬件方面，
6、通過一種抗干擾屏蔽罩的設計，可以在一定程度上屏蔽某些方向上非目標噪聲源輻射聲波的干擾，提高了對目標噪聲源的辨析能力。本文的研究著重于噪聲自動分析系統(tǒng)解決實際應用問題的能力，所進行的研究工作都進行了相應的實驗分析，驗證了其可行性。本文最后針對某型號微型車車外輻射噪聲較大的問題，利用噪聲自動分析系統(tǒng)對其車身外表面進行了聲強測試，識別出了其主要噪聲源，解決了此工程實際問題。關鍵詞：聲強，噪聲，故障診斷，降噪，小波，小波包，虛擬儀器，選擇性聲強，汽生II南京理工大學博士學位論文基于聲強測量技術的噪聲自動分析系統(tǒng)研究AbstractAimingatnoiser
7、eductionandfaultdiagnosisofvehicleandothermechatronJcsproductsallautomaticnoiseanalysissystemisstudiedbasedonsoundintensitytechnologyinthispaper．日1eresearchofthepaperincludesschemedesign,hardwaredesign,softwaredesign,soundintensityprocessingalgorithm,engineeringapplicationand∞o
8、n．Theautomaticnoiseanalysissystemprovidesatoolfornoise
