非线性扬声器有源封闭空间噪声控制研究

【作者】 陆泽琦； 梁中； 朱丽平； 丁虎； 陈立群；

【机构】 上海大学力学与工程科学学院； 同济大学物理科学与工程学院；

【摘要】 主动控制算法被广泛应用于封闭空间噪声控制中,却常常忽略次级源扬声器的非线性。受非线性刚度引起的非线性能量传递的启发,这项工作首次使用非线性扬声器来改善封闭空间噪声控制。建立了带有非线性扬声器的封闭空间有源噪声控制系统的模型。在此基础上,利用谐波平衡法求解出噪声控制系统的近似频率响应函数,并利用数值方法进行了验证,此外,采用带有输入约束的矩阵不等式设计的鲁棒状态反馈扬声器作为控制,同时采用back-stepping方法对系统状态反馈信号进行跟踪。结果表明,该系统得到了新的全局一致且有界的Lyapunov函数。探讨了质量比、非线性刚度比、体积比和面积比对系统降噪能力的影响。分析和数值结果均表明,改进后的非线性扬声器能有效地改善扬声器的低功率特性和降噪效果,提高有源噪声控制系统的容错能力和鲁棒性。更多还原