基于自适应滤波理论的有源噪声控制方法研究
传统的被动噪声控制方法对中高频噪声有效，但对低频噪声控制失效，相比之下，有源噪声控制方法可以很好地控制低频噪声。该控制系统包含控制器、次级声源和误差传感器三个部分，其中控制器为系统的核心。本文主要研究了基于自适应滤波理论的有源噪声控制系统，对系统中的次级通路建模、次级声反馈抵消以及控制算法等问题做了详细的仿真分析。 在次级通路建模部分，采用在线建模的附加随机噪声法，并对比分析了三种不同的次级通路建模算法，这些算法用于抑制附加噪声的引入给系统内部各部分带来干扰。对次级声反馈抵消问题，文中采用了反馈中和法，通过在线建模的附加随机噪声法对次级声反馈通路进行建模，次级声源通过次级声反馈通路模型生成反馈中和信号来抵消次级声反馈信号，该部分对比分析了三种不同的次级声反馈通路建模算法。这些次级通路建模方法和次级声反馈抵消方法除了用于单通道的控制系统中也可应用到多通道有源噪声控制系统中。自适应滤波器的结构和自适应算法是基于自适应滤波理论的有源噪声控制器的核心，滤波器用于对参考信号滤波产生次级源信号，自适应算法用于滤波器系数的更新。文中分析了滤波-x最小均方算法、滤波-x最小二乘算法和梯度自适应Laguerre格型滤波器，并提出了基于梯度自适应格型滤波器、动量梯度自适应格型滤波器、梯度自适应Laguerre横向滤波器、QR分解的最小二乘格型自适应滤波器和递归最小二乘格型自适应滤波器的有源噪声控制器结构和算法；这些算法对自适应滤波器做了合理的变形来满足噪声控制系统的需求，通过将简单的滤波器结构和高性能的自适应算法相结合，简化了控制器结构，从而提高了系统噪声控制能力。本文最后简单介绍了飞机舱内噪声特点，并构造了仿真算例，通过仿真对比研究了文中次级通路建模算法、次级声反馈抵消方法和各个控制算法的性能特点。 本文受国家自然科学基金项目(编号：11172131)和江苏省研究生培养创新项目（编号：CX10B_088Z）的资助。 本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。
飞机舱;有源噪声;控制方法;自适应滤波理论;控制器;次级通路建模算法
南京航空航天大学
硕士
飞行器设计
史治宇
2011
中文
V223;TB533.3
132
2013-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）