[實(shí)用新型]一種基于總線網(wǎng)絡(luò)的車輛主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821275903.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN208607016U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李濤;張昌凡;馮江華;龍永紅;何靜;趙凱輝;劉建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M17/08
• 分類號(hào): G01M17/08;G01H17/00;G10K11/178
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚(yáng)

本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于總線網(wǎng)絡(luò)的車輛主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置,包括模擬軌道車場(chǎng)環(huán)境的車輛系統(tǒng)、模擬噪聲源的初級(jí)聲源系統(tǒng)、主動(dòng)消聲的次級(jí)聲源系統(tǒng)、至少兩個(gè)次級(jí)通道傳感器以及主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)；所述次級(jí)聲源系統(tǒng)與次級(jí)通道傳感器均設(shè)置于車輛系統(tǒng)內(nèi)；所述主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)通過總線實(shí)現(xiàn)對(duì)初級(jí)聲源系統(tǒng)、次級(jí)聲源系統(tǒng)以及次級(jí)通道傳感器的控制。本實(shí)用新型能用于主動(dòng)噪聲控制算法調(diào)試與驗(yàn)證、整體系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)，操作便捷、效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于總線網(wǎng)絡(luò)的車輛主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國高速列車制造技術(shù)水平不斷提高，列車運(yùn)行速度快速提升，軌道交通車輛在滿足動(dòng)力性要求后，舒適性要求也逐漸提高到同等地位，而噪聲控制水平是衡量車輛舒適性的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

城市軌道交通領(lǐng)域中，隧道空間使得噪聲主觀感受更為強(qiáng)烈。無論是乘客，還是地鐵運(yùn)營單位對(duì)于列車噪聲問題的抱怨也逐漸顯現(xiàn)。特別是在地鐵開通時(shí)間久、線路和車輛老化的城市，輪軌和車輛噪聲問題更加突出。而這些噪聲通過一般的傳統(tǒng)的被動(dòng)噪聲控制方法或產(chǎn)品難以消除或者成本過高。

傳統(tǒng)的軌道交通車輛噪聲控制多采用被動(dòng)噪聲控制(或稱為無源噪聲控制)。被動(dòng)噪聲控制主要是采用隔聲、吸聲、隔振、阻尼減振等方法，利用材料屬性或結(jié)構(gòu)特性來降噪，該方法對(duì)控制中高頻噪聲較為有效，早期物理實(shí)現(xiàn)方便，但是存在對(duì)低頻噪聲的控制效果不明顯，噪聲診斷及定位周期較長，特別是對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)定型的車輛系統(tǒng)，通過結(jié)構(gòu)和材料優(yōu)化來降噪的過程非常復(fù)雜的問題。

由此，主動(dòng)噪聲控制(或稱為有源噪聲控制)得以發(fā)展。主動(dòng)噪聲控制是指在特定空間實(shí)時(shí)產(chǎn)生與噪聲源在該處噪聲頻率相同、幅值相等而相位相反的二次聲，使其與源噪聲疊加相消以實(shí)現(xiàn)降噪。該方法具有低頻噪聲控制效果好、不受限于噪聲激勵(lì)及診斷的優(yōu)點(diǎn)。主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)一般包括兩個(gè)大的部分：控制器部分和聲振部分。控制器主要對(duì)參考信號(hào)和誤差信號(hào)進(jìn)行處理，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)次級(jí)聲源。聲振主要包括次級(jí)聲源(即電聲器件等)、初級(jí)通道傳感器(即參考傳感器)和次級(jí)通道傳感器(即誤差傳感器)。主動(dòng)噪聲控制方式又可以概分為前饋控制方式、反饋控制方式以及混合控制方式等。

然而，無論采用何種控制方式或方式組合，均需要對(duì)設(shè)計(jì)的主動(dòng)噪聲控制算法及系統(tǒng)的真實(shí)降噪效果進(jìn)行測(cè)試及驗(yàn)證。對(duì)于噪聲傳感器以及受控次級(jí)聲源數(shù)量增多，大量數(shù)據(jù)的接入、傳輸及控制問題需要解決?，F(xiàn)有試驗(yàn)技術(shù)一般僅能利用Matlab/Simulink和dSPACE等做算法或半實(shí)物仿真，而這種仿真分析系統(tǒng)往往存在較大局限性，不能完全真實(shí)地反映實(shí)際應(yīng)用時(shí)的效果。若是直接在實(shí)際應(yīng)用中到車輛現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行效果驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試不僅過程復(fù)雜、效率低，而且成本高、可重復(fù)性差。此外，目前也沒有專門應(yīng)用于車輛主動(dòng)噪聲控制的實(shí)驗(yàn)裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種基于總線網(wǎng)絡(luò)的車輛主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)驗(yàn)裝置能用于車輛主動(dòng)噪聲控制算法調(diào)試與驗(yàn)證、整體系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)。

提供一種基于總線網(wǎng)絡(luò)的車輛主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括模擬軌道車場(chǎng)環(huán)境的車輛系統(tǒng)、模擬噪聲源激勵(lì)的初級(jí)聲源系統(tǒng)、主動(dòng)消聲的次級(jí)聲源系統(tǒng)、至少兩個(gè)次級(jí)通道傳感器以及主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)；所述次級(jí)聲源系統(tǒng)與次級(jí)通道傳感器均設(shè)置于車輛系統(tǒng)內(nèi)；所述主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)通過總線實(shí)現(xiàn)對(duì)初級(jí)聲源系統(tǒng)、次級(jí)聲源系統(tǒng)以及次級(jí)通道傳感器的控制。

本方案中，車輛系統(tǒng)模擬實(shí)際車輛環(huán)境，初級(jí)聲源系統(tǒng)模擬車輛及周圍環(huán)境噪聲，由次級(jí)通道傳感器采集車輛內(nèi)部中的噪聲信息，并通過總線反饋給主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)進(jìn)行主動(dòng)噪聲算法控制，輸出噪聲抵消信號(hào)給次級(jí)聲源系統(tǒng)，次級(jí)聲源系統(tǒng)發(fā)出抵消聲頻消除噪聲，并由主動(dòng)噪聲控制分析主機(jī)測(cè)試并顯示控制結(jié)果。