机械工程学报

作者：王攀, 周小宝, 杨欣欣, 褚志刚

单位：重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044

关键词：结构声,主动控制,空间梯度加权求和,作动器位置优化,虚拟传感；

基金：国家自然科学基金(11774040)和重庆市技术创新与应用发展专项(cstc2019jscx-zdztzxX0042)资助项目

为抑制薄板辐射低频噪声,以局部覆盖宏纤维复合材料压电片的对边固支矩形薄板为对象,围绕其辐射声的主动控制展开研究。首先,采用有限元法建立薄板的动力学模型,并通过模态试验验证,在此基础上通过单元辐射体法建立薄板的声辐射模型;其次,结合结构辐射模态和空间可控性构建了结构-声可控性指标,并采用离散萤火虫算法对作动器位置进行了优化;然后采用空间梯度加权求和控制策略,引入基于结构响应传递率的虚拟传感器,实现单误差传感的结构声主动控制,并采用归一化动量FxLMS算法完成了控制器的设计;最后进行了数值仿真和快速控制原型试验的研究。结果表明:引入虚拟传感器后减少了误差传感器使用数量,且主动控制控制效果无明显衰减;以结构-声可控性指标为目标优化作动器位置取得更好的效果;多种激励下薄板辐射声主动控制实际效果显著。

来源：2023年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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