全书分为15章。第1章概括有关的研究与应用背景。第2章介绍将用到的波动声学、力学和结构声学的基本原理和分析方法。包括频谱分析在内的信号处理和理论与试验模态分析等技术基础内容,分别在第3章和第4章中介绍。第5章是现代反馈控制基础。前馈控制原理和控制系统设计的详细内容在第6章。第7、8和9章讨论管道中、自由场声场和封闭空间声场中噪声主动控制的物理原理和应用实例。类似梁、板结构振动的前馈控制在第10章介绍。第11章讨论了基于结构模态的柔性结构的反馈控制。第12章考虑系统之间隔振的前馈和反馈控制。第13、14和15章介绍如何构造一个实际的主动控制系统,并对控制系统设计中用到的信号处理硬软件、控制作动器和传感器提供极有实用价值的资料。
本书是继1992年Nelson和Elliott的《嗓声主动控制》、1996年Fuller《振动主动控制》之后,关于噪声和振动主动控制最全面的一部著作。本书可作为高等院校有关专业高年级学生、研究生和教师的教材或参考书;也可作为在该领域从事研究和实践的工程技术人员所需要的、具有实用价值的工具书。
样章试读
目录
- 1 背景知识
1·1引言和应用前景
1·2主动控制系统概述
参考文献
2 声学和振动基础
2·1声波方程
2·2结构力学:基础
2·3连续系统的振动
2·4结构声辐射、声传播和格林函数
2·5阻抗和强度
参考文献
3 频谱分析
3·1数字滤波器
3·2数字傅里叶分析
3·3信号类型
3·4卷积
3·5重要的频率域函数
参考文献
4 模态分析
4·1模态分析解析
4·2模态分析试验
4·3由系统响应测量确定模态振幅
参考文献
5 现代控制综述
5·1引言
5·2系统布置
5·3反馈控制的状态空间系统模型
5·4反馈控制的离散时间系统模型
5·5极点、零点和系统响应的频域分析
5·6可控性和可观性
5·7运用极点配置的设计控制原理
5·8最优控制
5·9观测仪的设计
5·10再论随机过程
5·11最佳观测仪:卡尔曼滤波器
5·12合成控制原理或观测器:补偿器的设计
参考文献
6 前馈控制系统设计
6·1引言
6·2前馈控制的作用
6·3具有固定特性的前馈控制系统
6·4波形合成
6·5非递归FIR(有限脉冲响应)确定性梯度下降算法
6·6最小均方算法(LMS)
6·7频域内的自适应滤波
6·8单通道滤波x最小均方算法
6·9多输入多输出的滤波x最小均方算法
6·10抵消路径传递函数的估计
6·11用回归滤波器进行自适应信号处理
6·12主动控制系统中IIR滤波器的应用
6·13用神经网络的自适应滤波
6·14基于前馈主动控制系统的神经网络
6·15基因算法的自适应滤波
参考文献
7 管道噪声的主动控制
7·1引言
7·2控制系统的实现
7·3简谐(或周期)平面波
7·4高阶模态
7·5管道中的声测量
7·6从排气管口辐射出的声
7·7在充满液体管道中的压力脉动的控制
7·8主动耳机与主动听力保护器
参考文献
8 自由场中声辐射的主动控制
8·1引言
8·2点声源谐频声压的控制
8·3自由场中两个单极声源的最小声功率输出
8·4多单极控制源对多单极初级源辐射的主动控制
8·5传感器位置的影响
8·6参考传感器的位置
8·7平面结构中的谐音辐射的主动控制:一般问题的公式化
8·8例子:矩形板声辐射的控制
8·9变压器噪声控制
8·10进一步研究控制机理及所有主动控制系统的共同联系
8·11最小化声辐射检测振动
8·12关于振动表面声辐射主动控制系统设计理论
8·13自由场随机噪声的主动控制
8·14冲击加速度噪声的主动控制
8·15振动结构声辐射的反馈控制
参考文献
9 封闭空间声场的主动控制
9·1引言
9·2刚性腔体中离散位置处的谐波声场控制
9·3刚性腔体内声场的全局控制
9·4耦合腔体内离散位置处的声场控制
9·5耦合腔体中声势能的最小化
9·6利用边界元法计算最佳控制源体积速度
9·7控制机理
9·8控制源和误差传感器布置的影响
9·9通过控制振动来控制声传播
9·10模态密度的影响
9·11高模态密度腔体内一点处的操声控制
9·12声学系统状态空间模型
9·13飞机内部嗓声
9·14汽车内部嗓声
参考文献
10 梁和平板振动的前馈控制
10·1无限梁
10·2有限梁
10·3半无限板振动的主动控制
参考文献
11 基于模态表征的柔性结构反馈控制
11·1引言
11·2模态控制
11·3独立模态空间控制
11·4集中式控制器
11·5模型降阶简述
11·6传感器与作动器的布置
参考文献
12 隔振
12·1引言
12·2反馈控制
12·3反馈控制的应用
12·4前馈控制:基本的单自由度系统
12·5前馈控制:刚性质量块和弹性梁之间的单一隔振器
12·6前馈控制:刚体和弹性板间的多级隔振器
12·7前馈控制:刚体和弹性圆筒壳体之间的多个隔振器
12·8前馈控制:小结
参考文献
13 若干电子实现问题
13·1模数接口
13·2微处理器选择
13·3软件因素
参考文献
14 声源与声传感器
14·1纸盆式扬声器
14·2喇叭
14·3全指向传声器
14·4指向性传声器
14·5紊流滤波传感器
参考文献
15 振动传感器与振源
15·1加速度计
15·2速度传感器
15·3位移传感器
15·4应变式传感器
15·5液压作动器
15·6气压作动器
15·7校验质量块作动器
15·8电动和电磁作动器
15·9磁致伸缩作动器
15·10形状记忆合金作动器
15·11压电(电致伸缩)作动器
15·12机敏结构
15·13电流变流体
参考文献
附录 线性代数基础知识
A1 矩阵和矢量
A2 矩阵加法、减法和与变量相乘
A3 矩阵乘法
A4 矩阵的转置
A5 矩阵行列式
A6 矩阵的逆
A7 矩阵的秩
A8 正定和半正定矩阵
A9 矩阵特征值和特征矢量
A10矩阵正交性
A11矢量范数
参考文献
英中文名词对照