[发明专利]一种结构振动噪声主动控制方法及其装置

摘要

本发明涉及一种结构振动噪声主动控制方法，包括提取结构振动电压信号的步骤、处理所得的初始结构振动电压信号的步骤、初始驱动信号处理步骤、识别、较正所得的结构振动传感信号的步骤、压电传感与驱动装置经驱动抑制结构的振动噪声的步骤；还涉及一种结构振动噪声主动控制装置，包括结构振动传感声压信号提取装置、声压信号识别装置和隔音控制装置；本发明的方法，可以完全取代传统的利用麦克风等声学传感器作为反馈控制的噪声控制方法，噪声控制效果好，使控制系统简单、易于实现；将压电器件的双向功能即传感与驱动功能集与一体，使得智能器件的数量大大减少。本发明的结构振动噪声主动控制装置及方法具有在实际工程中广泛应用的前景。

主权项

1.一种结构振动噪声主动控制方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：提取结构振动电压信号的步骤，结构振动时产生振动噪声信号，利用预先布置在待控制结构中的压电传感与驱动装置提取得到初始结构振动电压信号；步骤二：处理所得的初始结构振动电压信号的步骤，对步骤一所得的初始结构振动电压信号进行放大和滤波，得到初始结构振动传感信号；步骤三：将所得的初始结构振动传感信号进行放大和滤波后输入神经网络，利用外置的声压测试装置测取步骤一中结构产生的振动噪声信号，将其作为期望信号；同时利用神经网络处理步骤二所得的初始结构振动传感信号；训练神经网络，即比较所述期望信号与经过神经网络处理的结构振动传感信号，得到二者之间的误差信号，将所得的误差信号作为反馈信号在线调整神经网络，直至误差信号足够小即接近于零，此时神经网络训练完成；经训练的神经网络输出初始的经识别的噪声声压信号；再进行滤波得到初始驱动信号，将所得的初始驱动信号放大后输入压电传感与驱动装置；步骤四：压电传感与驱动装置继续提取得到结构振动电压信号，此时所述的结构振动电压信号混合有步骤三所述的初始驱动信号；步骤五：利用信号分离装置将步骤四中的混合信号进行分离，并对分离得到的结构振动电压信号进行放大和滤波，得到结构振动传感信号；步骤六：识别、较正所得的结构振动传感信号的步骤，利用外置的声压测试装置测取步骤一中结构产生的振动噪声信号，将其作为期望信号；同时利用神经网络处理步骤五所得的结构振动传感信号；训练神经网络，即比较所述期望信号与经过神经网络处理的结构振动传感信号，得到二者之间的误差信号，将所得的误差信号作为反馈信号在线调整神经网络，直至误差信号足够小即接近于零，此时神经网络训练完成；经训练的神经网络输出经识别的噪声声压信号；步骤七：将所得的经识别的噪声声压信号输入自适应FIR滤波器，自适应FIR滤波器处理得到中间驱动信号；所得的经识别的噪声声压信号同时作为FIR滤波器系数调整的误差信号，不断调整自适应FIR滤波器的滤波系数，使得误差信号足够小即接近于零；步骤八：经过滤波系数调整的自适应FIR滤波器输出最终驱动信号，经过放大器放大后，再输入压电传感与驱动装置，压电传感与驱动装置经驱动抑制结构的振动噪声；步骤九：重复进行步骤四至步骤八，直至结构振动噪声被抑制至足够小即接近于零，此时完成结构振动噪声的主动控制。