车内噪声主动控制研究.pdfVIP

http :// 车内噪声主动控制技术的研究 徐云峰 靳晓雄 （同济大学汽车学院 上海 201804） fly10007@163.com 摘要：基于国内对汽车车内噪声控制标准的提升，运用目前国内外对噪声主动控制方面的研 究成果，结合汽车本身的特点，本文阐述了利用压电陶瓷对车内噪声进行主动控制的研究。 并根据车内声学模态对压电陶瓷优化配置方法和基于神经网络的控制策略进行探讨，通过对 桑塔纳2000 型轿车试验证实了这种主动控制方法的有效性。 关键词：车内噪声，压电陶瓷，主动控制，控制策略 1.前言： 随着国内外汽车技术的发展，车内噪声的控制标准越来越严格，它对汽车噪声控制技术 提出了更高的要求。众所周知，传统的噪声被动控制技术较好的解决了车内高频段噪声，而 对低频段噪声控制效果不佳。对此我们研究了一种新的噪声控制技术，即基于神经网络的基 础上，利用传感器/作动器来进行车内噪声的主动控制。试验研究表明，这种控制技术有效 的降低了汽车车内噪声。并且随着信号处理、电子技术的飞速发展和现代控制理论及测试技 术的进步，这种噪声主动控制方法有着广泛的应用前景。 2.压电传感器与作动器的配置研究 在压电传感/作动器的配置方面，主要是基于给定的压电传感器与作动器，要求最佳的 数据采集与动作位置。先前的研究表明，在振动能量最大点布置传感器，在振动能量最小点 布置作动器。以桑塔纳2000 型轿车为例分析计算，使用ANSYS 软件进行轿车结构振动的声 学贡献模拟分析，在要研究的 20HZ、25HZ、50HZ 频率内，顶棚后部被认为正贡献区域并且 其声学贡献较大，所以我们以顶棚作为对象进行振动噪声的控制。然后运用ANSYS 软件对轿 车顶棚进行模态分析，以掌握其振动特性，并确定待控振动模态。模态分析的部分计算结果 如表 1所示。 表 1 轿车顶棚有限元模态分析结果 阶数 （m，n） 固有频率（Hz） 1 1，1 26.845 2 2，1 54.214 3 1，2 98.324 4 3，1 142.35 【 】 1 将轿车顶棚简化为四边简支的矩形薄板结构 ，运用下面的声学辐射效率公式(1)对轿车顶 1 http :// 棚声辐射效率进行计算。 ∞ ∞ 2 ∑ ∑ σ |V | ∫∫Ω ds m 1n 1 mn mn s mn （1） σ ∞ ∞ 2 ∑ ∑