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地铁管道噪声的主动控制技术研究
| 论文题名： | 地铁管道噪声的主动控制技术研究 |
| 关键词： | 地铁管道噪声;主动控制;声通道辨识;PNLMS;声波导管 |
| 摘要： | 地铁通风隧道的建设是地铁规划设计的重要环节，其通风动力主要来源于大功率风机。但大功率风机的噪声较大，使噪声控制成为地铁规划设计中的重要问题。传统被动噪声控制技术大大降了低风机的工作效率，资源浪费较为严重。主动噪声控制技术可明显降低噪声风阻，提高风机工作效率，节约资源。本文围绕主动控制技术降低地铁管道噪声展开研究，重点讨论次级声源路径辨识、控制算法收敛速度与稳态性能均衡等问题。主要工作如下： （1）通过研究管道声场、声波导管的相关理论，论证噪声主动控制在管道声场噪声控制的可行性，推导滤波-x最小均方误差（Filtered-xLeastMeanSquare，FXLMS）算法，通过其收敛性能、稳态误差和计算复杂度等指标论证制约系统性能的一些关键因素。结合成都地铁二号线的设计研究地铁通风隧道的噪声特性与噪声传播特性，并采集实际噪声分析验证理论推导的正确性，为测试平台设计、算法开发提供依据。 （2）在明确控制目标的基础上分析、选型管道、电声器件等部件，完成基于前馈控制结构的测试平台设计。将初级扬声器作为噪声源，参考传声器采集初级噪声作为参考信号。输入与输出的噪声信号分别经过功率放大器、前置放大器、重构滤波器、抗混淆滤波器的处理。该平台可满足控制原理、算法原型验证等工作。 （3）探讨了噪声主动控制算法，设计一种改进方法，主要利用比例归一化改进的LMS算法来对次级声学通道进行辨识，从测试结果可看出使用PNLMS算法能够加快自适应算法的收敛速度，稳态失调性能也能保持恒定，提升次级声通道辨识的精确性与及时性，最终使得噪声控制效果有较大幅度的提升。 （4）结合前文理论分析、测试平台设计、算法改进等内容进行整合，通过测试平台的仿真实验验证功能和算法有效性，依据最终效果进行总结分析和展望。 |
| 作者： | 陈媛媛 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 何新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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