基于多模型自适应切换的管道噪声控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于多模型自适应切换的管道噪声控制方法及装置，包括管道、声速传感器、噪声抑制扬声器、噪声抑制功率放大器和主动控制器，主动控制器与自适应滤波器和外围电路构成嵌入式噪声主动控制器，嵌入式噪声主动控制器与在管道的内壁上不同位置设置的误差噪声传感器、参考噪声传感器、声速传感器和噪声抑制扬声器连接，本发明通过采用多模型切换策略，能够适应次级通道模型的快速改变，能够满足多模型切换的实时性要求，同时使用外加测量设备，迅速实现多模型集切换，并通过声波的相消干涉原理，采用自适应滤波器，实现实时的管道噪声抑制。

主权项

一种基于多模型自适应切换的管道噪声控制方法，其步骤是：a、在管道内部不同位置分别安装声速传感器、参考噪声传感器、误差噪声传感器和噪声抑制扬声器；b、将伪随机噪声通过噪声抑制扬声器在管道内进行播放，主动控制器采集误差噪声传感器的检测信号，通过最小均方算法，和对照不同的温度值，得到十个固定参数模型S₁(z)到S₁₀(z)，并构建包含十个固定参数模型的多模型集；c、使用声速传感器测量得到待控噪声声速v(n)，使用参考噪声传感器，测量待控噪声的参考信号X(n)，以测量得到的待控噪声声速作为切换指标，并根据切换指标直接选择多模型集S₁(z)到S₁₀(z)中的一个固定参数模型作为S­­¹(z)，并通过噪声抑制功率放大器作用于噪声抑制扬声器对待控噪声进行主动抑制，使用误差噪声传感器，测量待控噪声经过主动抑制后的残差信号e(n)；d、将参考信号x(n)和残差信号e(n)输入主动控制器，残差信号e(n)输入到自适应滤波器中，并采用最小均方算法LMS对自适应滤波器权值进行调整，参考信号x(n)与自适应滤波器的A(z)、B(z)做卷积运算，运算后的控制信号y(n)经过噪声抑制功率放大器，作用于噪声抑制扬声器，实现对管道噪声的实时抑制。