[发明专利]一种双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计方法

说明书

本发明涉及一种双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计方法，其步骤如下：(1)自适应双层微穿孔板结构的设计；(2)噪声采集系统的设计；(3)控制系统的设计；(4)形状记忆合金弹簧驱动系统的设计；(5)自适应吸声结构的吸声系数测量设计。本发明经过噪声采集系统测量噪声信号的特征频率输入自适应吸声控制系统，对比测量到的结构共振吸声频率与噪声特征频率，根据对比结果，若不相同则反馈到控制驱动环节，通过控制驱动系统控制电压电流的输出值和输出时间，调节自适应吸声结构的内部微穿孔板的位置，移动结构的吸声频带，改变结构共振吸声频率，尽可能使结构共振吸声频率等于目标噪声频率，以此实现对目标噪声的自适应吸收。

技术领域

本发明涉及一种双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计方法，基于双层微穿孔板吸声结构的共振吸声原理，依据噪声频率的变化，通过自适应调节微穿孔结构的内部微穿孔板的位置来控制结构的共振频率，使其尽可能的接近或覆盖到目标噪声频率，实现对目标噪声的自适应吸收，属于中低频减振降噪技术领域。

背景技术

微穿孔板吸声体是马大猷教授提出的一项特殊的设计技术,自上世纪80年代以来被广泛地应用在音质处理和噪声控制中，微穿孔板吸声结构是在普通穿孔板结构的基础上发展起来的，传统的单层微穿孔板吸声结构除吸声峰值外的吸声系数低，有效吸声频带窄，无法满足实际应用的需要。随着技术的发展，双层微穿孔板结构逐渐被深入研究，双层的微穿孔板结构有效地拓宽了单层结构的吸声频带，有效提高了吸声性能。

而传统的双层微穿孔板结构的结构参数确定后，其吸声频带也就固定，对于外界复杂多变的噪声并无足够的调节能力，或需使用较高的实验条件才能实现对于降噪能力的控制，而在结构简单的前提下仍然较难实现适用于多种噪声环境下的可调吸声。

因此具有自适应调节吸声频带的声学结构设计法尤为重要，故需要研发具有结构参数可变的双层微穿孔板结构及其自适应控制设计方法，可对不同的噪声进行频带移动调节，移动吸声频带，从而使吸声范围更加灵活可靠。

发明内容

针对传统的双层微穿孔板结构吸声频带不可调的问题，本发明提出了一种双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计方法，当输入目标噪声后，通过自适应控制设计按需要分别调节吸声结构内部单程加热伸长形状记忆合金弹簧和单程加热收缩形状记忆合金弹簧，使得其带动背腔内微穿孔板的移动，改变吸声体背腔内的微穿孔板在背腔内的位置，从而改变吸声体背腔结构，移动结构的吸声频带，达到针对目标噪声频率吸收的目的。

本发明的具体技术实现：

一种双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计方法，其步骤如下：

(1)自适应双层微穿孔板结构的设计

双层微穿孔板结构吸声频带的自适应控制设计中所描述的双层微穿孔板结构为单个圆柱形吸声体结构，其包括外层微穿孔板、内层微穿孔板、形状记忆合金弹簧、底部刚性壁、外层刚性壁，所述外层刚性壁为中空圆柱形，外层微穿孔板设置在外层刚性壁的顶部，底部刚性壁位于外层刚性壁底部，内层微穿孔板位于外层刚性壁内且位于外层微穿孔板与底部刚性壁之间，内层微穿孔板与外层刚性壁的内壁之间采用橡胶圈密封的方式进行密封，两根形状记忆合金弹簧与内层微穿孔板粘连固定，再将固定后的结构固定到底部刚性壁上，底部刚性壁打孔接入导线后密封，导线一端外接自适应控制装置，另一端与形状记忆合金弹簧连接加热，外层微穿孔板、内层微穿孔板、底部刚性壁和外层刚性壁之间形成背腔；通过自适应调节形状记忆合金弹簧的伸缩调整内部微穿孔板的的位置，从而改变背腔内部结构，形成可调频带的双层微穿孔板结构；

(2)噪声采集系统的设计