《虛擬聲屏障誤差感測策略與次級源控制策略的研究》是依託南京大學，由鄒海山擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：虛擬聲屏障誤差感測策略與次級源控制策略的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄒海山
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
虛擬聲屏障（以及類似的邊界表面控制、邊界聲壓控制等概念）提出以來，國.內外相關研究已取得一定進展。然而，這些研究在理論上仍存在物理機理未明晰的問題，此.外針對中高頻噪聲，虛擬聲屏障需要有大量的控制通道數，這對其套用是不利的。為解決上.述問題，本申請項目將深入探討虛擬聲屏障的物理機理，研究控制前後聲能量的變化情況，.研究在各種物理配置下控制性能不同時，其控制機理的異同。在明確物理機理的情況下，通.過最佳化誤差感測策略，提高現有虛擬聲屏障的有效降噪頻率或者在相同頻率下減少所需控制.通道的個數，即通過誤差感測器類型和布放方式的最佳化，以及虛擬感測器的套用，來達到減.少所需控制通道個數的目的。本項目除探討物理機理，研究誤差感測策略的最佳化技術之外，.同時研究分散式控制結構在虛擬聲屏障的套用研究，以使虛擬聲屏障更趨於實用，力爭使本.項目的研究結果形成一項國民經濟和國防建設中切實有用的高新技術。
結題摘要
虛擬聲屏障(VSB)提出以來，國內外相關研究已取得一定進展。此前的研究主要基於相對簡單的模型，如不考慮聲反射、次級源為點源、使用理想的多通道控制系統，等等，此外，對系統的控制策略也缺少最佳化研究。因此，本項目的研究包括：建立更準確的模型、控制策略最佳化、分散式有源控制系統。研究成果簡述如下。其一，研究剛性反射面對VSB系統性能的影響，發現當VSB系統靠近剛性反射面時，其降噪量隨頻率變化的曲線在自由場降噪曲線上下波動，降噪量隨反射面的距離呈周期性變化，對正入射的情況，周期為半波長。此外還提出了將反射面引入VSB系統構成組合VSB系統並分析其性能。其二，基於連續聲源概念推導新的VSB系統次級源驅動公式，在此基礎上討論指向性聲源和變指向性聲源對VSB系統性能的影響，同時與傳統的最小均方法進行對比。其三，研究VSB系統在採用不同代價函式時的性能表現，包括誤差感測器的聲勢能密度和、聲動能密度和、聲能量密度和三種代價函式，研究表明考慮目標區域總降噪量和目標區域聲壓降低量均勻程度兩個方面，以聲能量密度和為代價函式是較好的選擇。其四，研究基於分散式前饋有源控制系統的有源聲屏障。數值仿真及實驗結果都表明不管是使用自適應控制系統或是使用固定濾波器係數的控制系統，分散式前饋有源聲屏障都有效。分析了這兩種控制方式下分散式前饋有源聲屏障的性能差異。最後，設計發明了一種實用的可級聯的前饋有源控制單元與分散式前饋有源控制器。
