結(jié)合虛擬傳聲器的汽車車內(nèi)噪聲主動控制方法

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1、結(jié)合虛擬傳聲器的汽車車內(nèi)噪聲主動控制方法(申請清華大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文)培養(yǎng)單位：汽車工程系學(xué)科：機械工程研究生：王宇指導(dǎo)教師：鄭四發(fā)教授二○一七年五月ActiveControlofVehicleInteriorNoiseCombinedwithVirtualMicrophoneThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinMechanicalEngi

2、neeringbyWangYuThesisSupervisor:ProfessorZhengSifaMay,2017摘要摘要汽車車內(nèi)噪聲是評價車型性能優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)之一。汽車內(nèi)主要噪聲，如發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、輪胎和空氣摩擦聲，通過空氣和結(jié)構(gòu)體兩種途徑傳播到車內(nèi)。雖然車內(nèi)噪聲的聲源分散且作用機理不同，但大都處于低頻范圍。由于被動控制方法控制低頻噪聲存在著固有缺陷，目前普遍采用主動控制的方式進行車內(nèi)低頻噪聲的控制。同時消費者對車內(nèi)聲學(xué)舒適性的要求不斷提高，聲品質(zhì)作為聲學(xué)舒適性的主要內(nèi)容引起了研究者的關(guān)注，研究表明

3、汽車發(fā)動機階次噪聲聲壓級是影響聲品質(zhì)的重要指標(biāo)。在主動噪聲控制中，一般需要采用自適應(yīng)結(jié)構(gòu)以應(yīng)對外界聲場環(huán)境的變化。自適應(yīng)控制系統(tǒng)需要誤差信號提供反饋。典型的局部主動噪聲控制系統(tǒng)中，由于控制區(qū)域大小存在限制，誤差傳聲器需要放置在距離目標(biāo)控制點很近的位置，這就會存在與乘員活動產(chǎn)生干涉的問題。為了解決該問題，本文提出了將主動噪聲控制與虛擬傳聲器結(jié)合的聲場控制技術(shù)。本文重點研究了結(jié)合虛擬傳聲器的主動噪聲控制技術(shù)和實現(xiàn)方法。建立了兩通道前饋自適應(yīng)局部主動噪聲控制模型，分析了典型的自適應(yīng)控制算法性能。在車內(nèi)搭建了兩通道

4、噪聲主動控制系統(tǒng)試驗平臺，利用該平臺完成了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)工況下的控制試驗，研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對控制效果的影響。根據(jù)車內(nèi)聲場非線性特性提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的虛擬傳聲器信號估計方法。結(jié)合該方法與主動噪聲控制模型實現(xiàn)了目標(biāo)控制點誤差信號的估計與控制，并與其他幾種虛擬傳聲器估計方法進行了性能比較，試驗結(jié)果表明結(jié)合該估計方法的主動噪聲控制系統(tǒng)能夠達(dá)到更好的控制效果。針對調(diào)節(jié)發(fā)動機階次噪聲進而改善聲品質(zhì)的需求，本文提出兩通道并聯(lián)階次噪聲主動均衡控制方法。通過仿真分析說明了該方法的有效性，并在噪聲主動控制平臺上進行了穩(wěn)態(tài)和加速工況

5、下階次噪聲的多種控制模式的試驗，試驗結(jié)果表明各種控制模式的試驗都能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。并將階次噪聲的主動均衡控制與虛擬傳聲器結(jié)合起來，完成了誤差傳聲器遠(yuǎn)距離放置下多種控制模式的階次噪聲主動均衡控制試驗。關(guān)鍵詞：主動噪聲控制；虛擬傳聲器；聲品質(zhì)；主動均衡控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)IAbstractAbstractThevehicleinteriornoiseisanimportantindextojudgetheperformanceofthevehicle.Theprimaryvehicleinteriornoise,su

6、chasthenoiseofengine,transmissionsystem,tireandairfriction,propagateinsidevehiclesbymeansofairbornetransmissionandstructurebornetransmission.Althoughthenoisesourcesdistributedispersedlyandtheirmechanismsaredifferent,thefrequencyofnoiseisinlow-frequencyrang

7、e.Sincethepassivenoisecontrolmethodhasinherentdefectforcontrollinglow-frequencynoise,theactivenoisecontrolmethodisadoptedwidelytoimplementlow-frequencynoisecontrol.Meanwhile,Consumershavehigherandhigherrequirementonvehicleacousticcomfort.Thesoundqualityrai

8、sestheconcernofresearchersasthemaincontentofacousticcomfort.Someresearchesshowthatthesoundpressurelevelofordersoundofvehicleengineisasignificantindexofsoundquality.Inactivenoisecontrol,theadaptivestructureise