噪声控制研究进展与展望

文章编号:1006-1355(2007)03-0001-08

噪声控制研究进展与展望

朱从云1

,赵则祥1

,李春广1

,黄其柏

2

(1.中原工学院机电学院,郑州450007;2.华中科技大学机械科学与工程学院,武汉430074)

摘　要:首先分析噪声控制工程的研究意义,指出噪声控制研究是环保的要求,是静音潜艇的设计、微机械的

高精度加工等高技术的基础,是近代提高机器性能的一个革命性措施。接着,分析噪声控制工程的研究进展,提出噪声辐射理论研究,噪声测试与声源诊断,C A E 、数值化与可视化研究,噪声的主动控制技术。最后,提出噪声控制工程的未来发展方向,即:声学禁带设计理论与方法,主动吸声,新型吸声材料的研究。

关键词:声学;噪声控制;噪声辐射;噪声测试;主动吸声中图分类号:T B 53 文献标识码:A

D e v e l o p m e n t a n dP r o s p e c t o f N o i s e C o n t r o l R e s e a r c h

Z H UC o n g -y u n 1

,Z H A OZ e -x i a n g 1

,L I C h u n -g u a n g 1

,H U A N GQ i -b a i

2

(1.S c h o o l o f M e c h a n i c a l S c i e n c e ＆E n g i n e e r i n g ,Z h o n g y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,

Z h e n g z h o u 450007,C h i n a ;

2.S c h o o l o f M e c h a n i c a l S c i e n c e ＆E n g i n e e r i n g ,H u a Z h o n g U n i v e r s i t y

o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,W u h a n 430074,C h i n a )

A b s t r a c t :F i r s t l y ,r e s e a r c h s i g n i f i c a n c e o f n o i s e c o n t r o l i s a n a l y z e d i n t h i s p a p e r a n d p o i n t e d o u t t h a t

n o i s e c o n t r o l r e s e a r c h i s t h e n e e d o f e n v i r o n m e n t ,t h e b a s i s o f q u i e t s u b m a r i n e d e s i g n ,h i g h p r e c i s i o n m a -c h i n i n g o f m i c r o m a c h i n e a n d r e v o l u t i o n a r y m e t h o d t o i m p r o v e t h e p r e s e n t m a c h i n e p e r f o r m a n c e .S e c o n d -l y ,r e s e a r c h d e v e l o p m e n t o f n o i s e c o n t r o l i s a n a l y z e d a n d t h e o r y r e s e a r c h o f n o i s e r a d i a t i o n ,n o i s e m e a s u r e -m e n t a n d n o i s e r e s o u r c e d i a g n o s i s ,C A E ,r e s e a r c h o f n u m e r i c a l v a l u e a n d v i s u a l a n a l y s i s ,n o i s e a c t i v e c o n -t r o l a r e d e s c r i b e d i n t h i s p a p e r .F i n a l l y ,t h e f u t u r e o f n o i s e a c t i v e c o n t r o l i s p r o p o s e d ,t h a t i s d e s i g n t h e o r y a n d m e t h o d o f s o u n d i n t e r d i c t s t r a p ,a c t i v e s o u n d a b s o r p t i o n a n d r e s e a r c h o f n e wa b s o r p t i o n m a t e r i a l .

K e y w o r d s :a c o u s t i c s ;n o i s e c o n t r o l ;n o i s e r a d i a t i o n ;n o i s e m e a s u r e m e n t ;a c t i v e s o u n d a b s o r p t i o n 收稿日期:2006-09-15基金项目:中船重工集团701研究所预研项目,国家自然科学基金资助项目(50075029)作者简介:朱从云(1971-),男,武汉市人,工学博士,副教授,主要研究方向:振动与噪声控制,汽车动力学。

安全环保和高品质是21世纪机械工程领域研

究的一个重要的主题和关注点之一,也是促使噪声研究与应用得到快速发展的内在动力。事实上,在工程领域出现的很多问题,如航空航天、火箭、汽轮发电机组等大型设备所出现的各种故障,汽车、家电等设备的动态性能与舒适性,高速、高精设备的加工精度等无不与噪声有关。从感观和直觉上,噪声似乎只是产品与设备的一个表象,实际上,它是产品和设备内在的深层次的总体反映,体现了产品的设计制造和装配水平。

人类是生活在一个充满声音的环境中,通过声音进行交谈、表达思想感情。但有些声音也会给人类带来危害,例如,震耳欲聋的机器声、呼啸而过的飞机声等,这些为人们生活和工作所不需要的声音叫做噪声。从物理学判断,一切无规律的或随机的声信号叫做噪声。环境噪声来源主要有四种:一是汽车、飞机等的交通噪声;二是工厂机器运转产生的

噪声;三是房屋建筑施工所发出的噪声;四是社会生

活所造成的噪声。噪声污染被视为一种无形的环境污染,具有局部性、暂时性和多发性的特点。噪声污染对人类往往是一种慢性的损伤,医学上已将因噪声污染而出现的“亚健康”症状定为“噪声病”。噪声病以神经系统症状为主,如头晕、头痛、失眠、嗜睡、易疲劳、激动、伴有耳鸣、听力减退等。此外,有证据表明,噪声和振动还是诱发高血压、心脏病的重要原因。噪声对动物也有较大影响。因此,避免和降低噪声是环保的要求。

噪声控制理论在国防军工、飞机仪表、汽车、微机械等领域具有重要地位,是静音潜艇的设计、微机械的高精度加工等高技术的基础,是近代提高机器性能的一个革命性措施。

1　噪声控制工程研究的进展

1.1　噪声辐射理论研究1.1.1　结构声辐射的机理分析

工程中结构声辐射的控制机理一直是众多学者研究的问题,由于结构模态与声辐射效率之间的耦合,使得结构声辐射的控制和计算十分困难,对于工

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程中常出现的复杂结构的声辐射问题,采用解析方法求解结构的声辐射几乎是不可能的,因此,对于结构辐射机理的研究一直是众多学者热衷于研究的问题。

由于结构模态与声辐射之间也不互相独立,在低频情况下,即使把最重要的几阶振动模态降低后,其总的声辐射功率并不会明显降低,这主要是结构间的声振耦合很强,这给声辐射的控制和计算带来了很大的困难。如何实现结构声辐射之间的解耦就显得十分重要。

90年代初期提出的声辐射模态概念[1～5],立刻就引起了众多学者的瞩目,其对揭示结构声辐射的机理有重大的意义。所谓声辐射模态及其辐射效率类似于振动问题中的振动模态和固有频率,声辐射模态对应的是结构的速度分布,而振动模态对应的是的位移分布。声辐射模态也就是矢量空间中一组相互正交的基,每组基代表一种可能的声辐射形式,每一阶声辐射模态对应一个独立的辐射效率,用声辐射模态研究声辐射问题的优点在于消除了结构模态中复杂的耦合项,使得计算和控制声辐射变得简单。同时,通过声辐射模态理论可以得知,结构的声辐射功率可以表示为结构表面速度分布的一个正定厄米特二次型,不同的速度分布其对应的声辐射功率与声辐射效率是不同的,其对于揭示结构声辐射的原理有重大的意义。

研究[6～12]表明结构的声辐射模态与结构的边界条件和结构的材料特性无关,只与结构的振动频率和形状有关,每增加一个自由度,结构的声辐射模态将增加一阶,但是增加的声辐射模态所对应的声辐射效率在所有的声辐射模态中是最小的。

结构声辐射模态的提出,对于结构声辐射的控制开辟了一个崭新的思路,产生了结构声主动控制A S A C[13](A c t i v e S t r u c t u r a l A c o u s t i c C o n t r o l)的方法,其基本的思想就是采取主动控制的策略,利用声辐射效率低的速度分布来合成结构表面的振动速度,其采取的策略有两种,一种是采用作动器,如聚偏二氟乙烯P V D F(p o l y n y l i d e n e f l u o r i d e p o l y m e r)、压电材料(p i e z o e l e c t r i c)进行的智能控制;另一种是采用次极激励源的主动控制[14],通过次极激励源来控制结构的速度分布,利用声辐射模态效率低的速度来合成结构表面的速度分布,从而达到控制结构声辐射的目的,目前认为A S A C是控制结构中低频声最有希望的一种方法。

1.1.2　声辐射的灵敏度分析

在基于声辐射模态理论的基础上,产生了结构低噪声的声学设计灵敏度(A c o u s t i c D e s i g n S e n s i t i v i-t y A D S)[15,16]分析,结构声学设计灵敏度分析是在对结构声辐射问题深入研究的基础上所提出来的,其对结构的低噪声设计有着指导性的意义,能够说明什么样的结构其声辐射较小,这对于工程实际设计而言,其重要性是不言而喻的。目前对于结构声辐射的灵敏度分析主要是以声压为变量,研究设计变量对结构声辐射声压的影响,研究的结果表明,结构表面的刚性对结构的声辐射有重要的影响,由于声压是描述空间某一点声辐射的大小,因此,要完全反映结构设计变量对声辐射的影响,需要求解空间区域对于结构声辐射的影响,其计算量巨大,而结构的声辐射功率是描述结构总体声辐射的能力,且不随空间位置的变化而变化,只与结构自身的辐射特性有关,因此求解结构声辐射功率对于结构设计变量的灵敏度分析更有意义,但是其前提是能够求解复杂结构的声辐射功率,由于目前对于复杂结构声辐射功率的求解还没有有效的方法,在本文中提出一种用边界元方法计算结构的声辐射阻抗矩阵,进而将结构的声辐射功率表示为一个正定的厄米特二次型,不仅实现了复杂结构的声辐射解耦,计算出了复杂结构的声辐射模态,而且为结构的声辐射灵敏度分析奠定了基础。结构的声辐射灵敏度分析有三个方面内容:

(1)结构声辐射的频率灵敏度分析;

(2)速度分布的灵敏度分析;

(3)形状灵敏度分析。

无论是那种灵敏度分析,需要解决两个方面的灵敏度分析问题,一是结构动力修改的灵敏度分析;一个是结构阻抗矩阵的灵敏度分析;在以上三种灵敏度分析中,形状灵敏度分析最为复杂,因为由于结构形状的变化,将影响结构的拓扑矩阵,由此所有相关的矩阵都必须重新计算,其计算量非常大,如何寻求形状灵敏度分析有效的算法对A D S设计有重要的意义。

1.1.3　流固耦合声辐射

流固耦合力学是一门交叉性的科学,它涉及流体力学、固体力学、动力学、计算力学等学科,主要研究变形固体和流体两种介质之间的交互作用。流固耦合现象遍及土木、航空航天、船舶、动力、海洋、石化、机械、核动力、地震地质、生物工程等领域[17]。从第一次世界大战初期首次进行有目的颤振机理的研究,到1940年流固耦合力学在其他领域的研究,到1967年,美国A S M E应用力学部发起召开的第一次流(气)固耦合研讨会,到1977年A S M E应用力学又召开了第二次有关流(气)固耦合问题的研讨会。当时的科学工作者已经明确意识到:流固耦合

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问题的计算对象属于多时间尺度、变结构特性、多介质耦合问题和非线性问题,常常遇到在其它应用力学领域很少碰到的困难,如描述流体运动的欧氏系与描述固体运动的拉氏系之间的同时应用问题;无穷域的外流问题需要采用非寻常的技术———提高计算效率等。因此流固耦合动力学建模、计算、实验验

证等难度很大[18]

。经过多年的发展,各国学者在已有流(气)固耦合模型的基础上相继提出不少计算流(气)固耦合振动的方法,可归纳为两类:一类是结构部分和流体部分都按有限元进行离散,建立流体与固体耦合振动方程式;另一类是结构部分仍然按有限元进行离散,而流体部分用边界元法进行离散,然后建立流(气)固耦合振动方程式。流(气)固耦合力学经过科技工作者这些年的系统研究后,其研究范围也在不断拓宽,美、英、俄、日、加拿大和澳大利亚六国的学者从理论和试验两方面探讨声音与结构的相互作用问题,欧洲(法国、德国、英国、意大利、荷兰、瑞典、瑞士、美国)航空航天协会联盟重点也在研究结构噪声、风机和喷气噪声、气动声学技术和方法等。目前在这方面,丹麦技术大学的W e n z h o n g S h e n 、美国普林斯顿大学A .J a m e s o n 、L .M a r t i -n e l l i 等做了大量工作,他们研究了低速流体的气动声学模型及其数学算法等,分析了声固耦合系统的参数敏感性、模态敏感性等。1995年,加拿大麦克马斯特大学机械工程系D r .S a m i r Z i a d a 进行这方面的研究[19]

,并在实验中,采用图1原理,利用合成流来抑制流———固———声之间的相互作用,从而利用合成流来控制结构的振动。流固耦合今后发展趋势就是流固耦合理论研究(经典动力学的近代数学方法完美地引入流固耦合系统中)、计算(将C F D 和C A A 中的方法无缝链接)及控制(控制原理、实验方法、实验手段引入)三方面展开。T u 为迎面流扰动强度;V 为流体速度;P 为压力扰动;ε为自激反馈,主动控制方式图1　流-固-声相互作用及其控制原理图

1.2　噪声测试,声源诊断与声品质设计 科技发展日新月异,产品结构日趋复杂,产品噪声源的位置也变得更加难以确定。为了解决产品的噪声源识别和声品质设计问题,出现了一系列新的测试分析方法和手段。主要集中在以下几个方面:高级声强分析、声全息分析、声品质分析等。

声强分析对测试环境没有特殊的声学要求,这无疑为声源识别大大提供了便利。目前世界先进的

声强分析中一般采用双传声器法测试噪声源,如图2所示;并加入了远程遥控模块,通过分析软件实现对测试结果实时记录。这样,不仅可以对噪声源实施快速分析和定位,同时也以直观易懂的方式可视化显示出来,简化了分析工作,节约了大量人力、物力和时间。如图3所示是声强分析在工业应用中的一个简单实例

。

图2　

声强分析仪

图3　声强分析在工业中的应用

声全息是利用声波干涉获得被观察物体声场全部信息的声成像技术。20世纪60年代中期,为了检测和显示对于可见光和X 射线来说是不透明物质的结构特性,人们提出用声波代替光波的声全息

技术的研究,并且迅速地得到发展和应用。

声全息成像技术一般包括获得物体的

声全息图和声全息图重建物体可见像两个步骤。为了获得物体的全息图,必须同时具备两束相干声波,一束照射到物体上透过物体后称为物波,另一束声波称为参考波,物波和参考波在一定位置相遇发生干涉,干涉图像就是物体声场的含有声波的振幅信息和位相信息的声全息图,然后用光学方法通

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过声像转换仪器将声全息图重建为物体的可见像由电视显示出来,如图4所示

。

图4　声全息原理图

声全息技术具有如下特点:

(1)声全息技术在声源特性研究上是一种非常有效的研究方法,它不需要了解激励源及与之有关的参考信号,可以在很宽的频带范围内研究声源特性,在工程上具有很高的应用价值。

(2)声全息技术无论是对空气中还是水下大型或复杂结构的振动和噪声的辐射特性研究,主要声源的分析与计算都是一种极为有效的方法,有助于对结构振动与噪声的有效控制。

(3)应用边界元技术可进行声全息非共形面声场重建,特别适合低频大尺寸结构的声特性研究。基于边界元或边界点法的声全息技术及源分离技术,可以由近场测量精确重建源表面场,进而可以推算远场声学特性,为机械设备低噪声设计与研究提供了稳固的技术基础。

声全息研究目前存在的问题主要有:

(1)国内的声全息技术所取得的成果多半是在实验室或较为理想的条件下取得的,真正意义上的工程应用并不多见,所以需要进一步加大研究力度,开发精确而实用的技术,扩大在工程中的应用。

(2)声全息测量面上测量数据的获取还存在着不容忽视的问题。快照法虽然测效高,但由于需要传声器多,测量系统造价太高,而常规意义下的扫描法,实质上还属于离散点法测量,无论是基于声压还是基于声强测量,测效都很低,需长达数小时的时间,在这么长的时间里,声源的辐射特性早已变化,因此期待真正意义上的快速连续扫描。

(3)无论是基于声压测量的单传声器还是基于声强测量的双传声器,现在还需要沿X 和Y 轴分别扫描,影响测效,由于二次扫描时存在探头空间位置误差(尤其是方向误差),影响测量精度,能否一次扫描完成X 和Y 两个方向的快速扫描测量?如何

设计这样的测量探头?扫描路径如何确定?采样间距和全息面位置如何选择?这些因素对测量精度影

响怎样?都有待进一步研究。

(4)由于声学逆问题原理中的不适定性,基于边界元法的声全息重建结果对于全息面的不同选择是敏感的,即存在着重建过程中的积分奇异值问题,这必将影响测量精度,有待进一步改进。

声品质设计从上个世纪80年代末提出以来,经过十几年的发展,声品质设计已经获得了长足的发展和进步。今天,产品设计工程师不仅要考虑产品的性能、外观设计,更要考虑产品的声品质设计;产品的声品质设计已经成为产品争取用户的重要手

段。在产品设计中用传统A 计权声压级方法来评价产品噪声已经远远不够了,现在甚至只单纯使用响度和粗糙度也会被认为评价不完善。实际上,声品质设计已经不仅涉及声学设计,更融合了信号处理、心理声学、、心理学、机械设计以及效用成本分析等多门学科。随着产品声品质研究和认识的不断深入,它已经成为一门新兴的多学科交叉学科。目前在产品声品质设计中,对声品质的评价和度量指标大体可以分为四类:强度或者幅值、烦扰度、宜人度和产品信息容量;这些指标综合起来就决定了用户对产品的接受程度。需要注意的是,产品声品质的关键是“用户的接受程度”,而不是一种度量指标或者尺度,这种“接受程度”受用户生活环境、对产品期望等多种因素影响,因时因地而异,它依赖于用户的期望和使用经验等因素。我们认为:所谓产品声品质,就是用户对产品的心理感觉反映和对产品的接受程度,接受的程度越高,产品的声品质也就越好。

随着科技的进步和工业的发展,大多数机械产品在性能上并没有发生实质性的变化,因此产品声品质也就更加吸引用户。统计表明:对于家电和汽车等大多数传统机械产品,用户对产品声品质的关注与对性能的关注已经处于相同的地位(均为28%),并不断呈现出超越趋势。可以预见,随着工业的日益发达,产品性能设计的日趋完善,用户对产品声品质的关注将会达到一个全新的高度;声品质设计将成为制造业设计创新能力高低的一个关键评价指标。目前在西方发达国家,随着欧盟第五框架计划(T h e E u r o p e a n U n i o n F i f t h F r a m e w o r k P r o g r a m )和“户外使用设备环境噪声排放条令”等强制性法规的陆续实施,西方发达国家对产品设计能力的重视更达到前所未有的高度。我国是一个制造大国,但并不是一个制造强国,我国的制造业产品设计创新能力亟待提高,产品声品质设计这一新兴学科不

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仅给我们提出了新的挑战,更为我们提供了达到世界先进设计创新能力的机遇。

1.3　C A E、数值化与可视化

1.3.1　声辐射的数值方法与仿真

声辐射的数值方法,从原理上目前是离散方法与能量方法,离散方法主要有有限元(F i n i t e E l e m e n t M e t h o d)、边界元(B o u n d a r y E l e m e n t M e t h o d)和无限元(I n f i n i t e E l e m e n t M e t h o d);能量方法主要有统计能量方法(S t a t i s t i c a l E n e r g y A n a l y s i s)和能量有限元(E n e r g y F i n i t e E l e m e n t M e t h o d)。其分类如表1所示。

表1　结构声辐射数值方法的分类

声辐射的数值方法离散方法

有限元(F E M)

边界元(B E M)

无限元(I E M)

能量方法

统计能量方法(S E A)

能量有限元(E F E M)

对于声辐射问题的求解,根据分析频率的不同,目前主要有三种方法,即有限元法(F E M),边界元法(B E M),统计能量分析法S E A(S t a t i s t i c a l E n e r g y A n a l y s i s)。由于有限元法在求解声场时需要对时间和空间进行离散,如果要保证计算的精度,采用线性单元时,单元的长度应为分析波长的1/6-1/10,采用等参单元时,单元的长度为分析波长的1/3-1/4,因此,当声辐射的频率升高时,单元的密度将大大增加,计算量也随之急剧增加,因此在实际应用中,有限元法主要适用于求解低频声辐射声场;有限元的另一个问题是不适合于无界声场的求解。在高频段,声场的分布服从统计规律,统计能量分析方法就是从统计的角度来求解声场,其适用于模态密集的高频声。而在中频段,采用有限元法求解时其计算量太大,又由于频率不是足够的高以至满足统计声学的特点,采用统计能量分析方法求解时其误差太大,目前认为边界元法是求解中频声最有希望的一种方法。

对结构声场的仿真主要是基于声辐射数值方法基础上对结构的声场进行重构,目前主要是基于边界元的理论,采用最小二乘方法对结构的声场进行重构的声全息技术。

1.3.2　可视化是研究噪声问题的方法

机器噪声的预测对改进机器性能具有重要意义,并为实际飞机设计和噪声控制措施提供理论基础。目前分析方法多样,如模态分析法,统计能量法等,它们的适用范围各异。模态分析方法是分析工程振动问题的传统方法,即从经典力学理论出发,用求解数理方程的方法来寻求解答。在中高频段,由于机器的壁板谐振模态密集,模态参数特性不稳定,其理论计算复杂,理论值与实际结果误差较大。60年代初期出现的统计能量分析方法是研究高频宽带随机激励复杂结构的振动与声响应及声传输等问题的有效方法。该方法不需要求解复杂的数理方程,而是用统计的概念研究多元系统间能量的传递和平衡,因此在振动噪声分析中得到广泛应用,而且被证明是十分有效的预测方法。

近年来,各行各业在追求高效率,高产量时,使用的机械功率越来越大,速度也越来越快。因此,机械的噪声问题也越来越严重。解决机械的噪声问题主要有两个途径:一是降低声源的发声;另一个是控制噪声的传播。降低发声是比较主动的方法,要想降低发声,首先要知道声源的位置和产生噪声的原理,即噪声的测量。目前应用最多的是声(压)级测量法和声功率级测量法测量噪声。无论是声级法还是声功率法,所测量的结果都是数量值,只能表示某一点噪声的强弱或总的声能,不能反映噪声的传播形式和方向,即没有声场的概念。用声压级或声功率级评价噪声对人耳的损伤程度和判断机械的噪声是否低于标准是有效的,但用于检查噪声源并不是最理想的方法。目前,为了能反映噪声的传播形式和方向,人们用统计能量法对噪声源进行定位和可视化。其中A u t o S E A就是一个基于统计能量法的商业软件包,可以用来声压级预测并进行声学设计的优化与可视化。

1.4　噪声主动控制技术

一般中高频噪声用被动控制技术能很好的起到控制效果,但是对于低频噪声,用被动控制手段就显得勉为其难了。因此,出现了噪声主动控制技术。噪声主动控制(A c t i v e N o i s e C o n t r o l简称A N C,又称有源消声)是指通过某种手段,在指定空间实时产生与噪声源在该处噪声幅值相等而相位相反的二次声,使之与主噪声叠加,最终达到消减噪声的目的。从德国物理学家P a u l L u e g[20]发明的“电子消声器”首次提出A N C的概念到现在的六十多年时间里,随着科技的发展,A N C由最初的引起重视到现在已经有了相关产品问世。六十年代末到八十年代中期,电子技术水平限制了人们从事管道有源消声方面的研究[21],当时也生产出了相关的管道有源消声产品。八十年代末到九十年代中期,随着控制系统理论和数字信号处理技术(D S P)的发展,有源消声开始以自适应、三维空间有源消声为主要研究方向。国内一些著名的声学实验室在自适应有源消声控制器及算法方面都取得了很重要的研究成果。英国

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噪声控制研究进展与展望

S o u t h a m p t o n大学的P.A.N e l s o n,S.J.E l l i o t t,A.R. L.C u r t i s等人对噪声主动控制进行了具有开创性的研究。九十年代后期,人们开始尝试将神经网络方法应用于有源消声中,如使用神经网络来解决具有非线性交叉串扰的自适应噪声抵消问题[22],采用多层前向神经网络代替线性自适应滤波器对非线性噪声进行控制[23],使用人工神经网络解决传统自适应有源消声算法在应用中稳定性不足等缺点[24],这都决定神经网络在A N C中起着非常重要的作用。目前,噪声主动控制的研究主要集中在宽带噪声抵消的多通道自适应系统,以及利用基于人工神经网络的有源消声系统解决多通道信号处理和扩展消声频段。另外,智能结构噪声控制也是现在的研究重点。

随着D S P技术的发展以及计算机的广泛应用,噪声主动控制的发展仍然有很大的余地,它能否成为一种控制噪声的有效手段关键在于能否研制出适合于工程实际应用的噪声主动控制系统。今后一段时期内,噪声主动控制热点研究问题主要有:

(1)未来主要研究应集中在宽带噪声抵消的多通道自适应系统,这就对信号处理硬件及算法提出了新的要求。

(2)复合噪声主动控制一方面可以扩展降噪频带,另一方面可以有效的抑制通道噪声,正在成为噪声主动控制研究热点。

(3)人工神经网络(A N N)具有自学习、自适应、强鲁棒性、容错性、并行分布和推广能力等特点,将其应用于噪声主动控制系统对于解决多通道信号处理和扩展消声频段的能力也是不容忽视的。

(4)将H∞鲁棒控制理论运用到噪声主动控制中,这种系统具有系统鲁棒性,由于对反馈通道直接在系统设计过程考虑,能够有效抑制反馈,也便于扩展到多通道问题中,而且这种控制便于用模拟电路来实现,成本低廉。这些特点,使得其成为未来噪声主动控制的研究的热点。

(5)将智能结构系统应用于噪声主动控制方面是未来将噪声主动控制与振动主动控制结合的一种趋势。该方法已引起美国、日本、法国等国家国防及民用工业界的极大兴趣,且投入了大量的人力物力进行研究。目前正针对结构噪声控制的传感器、执行器、控制规律及系统集成方面作广泛的探索。

2　噪声控制工程研究未来发展方向

2.1　声学禁带设计理论与方法

作为传递振动与波能量的主要传递介质-固体结构,由于其具有传递纵波、横波等多种波型的能力,而且其传播距离远、衰减小,因而固体结构中振动与波的隔绝与控制问题已成为工程中振动噪声的难点,也是目前这一领域最具挑战性的研究课题。可喜的是,最近人们发现当弹性波在周期性弹性复合介质中传播时,会产生类似光子禁带的弹性波禁带,即处于禁带频率范围内的振动或声波将被禁止在晶体中传播,并提出了声子晶体概念,迅速引起了世界各国研究机构的高度关注[25,26]。如果能够将声子晶体的禁带设计在欲加以控制的振动或者是噪声频带范围内,则有望能完全解决现有工程实际中无法解决的减振降噪问题,如微机电系统中的高精密加工、无噪声潜艇的设计等重要领域。例如,在减振方面,利用声子晶体的禁带特性,可以为高精密机械加工系统提供一定频率范围内的无振动加工环境,从而保证加工精度水平;也可以为某些精密仪器设备提供一定频率范围内的无振动工作环境,进而提高工作参数精度,提高可靠性,延长使用寿命。在降噪方面,利用声子晶体的禁带特性,有可能设计和制造出一种全新的降噪材料,这种材料既可以在噪声的传播途中隔离噪声,又可以在噪声源处控制噪声[27,28,29]。

声子晶体的禁带特性是由于材料内部组元的弹性常数、质量密度等参数周期性变化而产生的,三元周期结构的组成为:基体加二元嵌入体,二元嵌入体的构成为:硬材料(有较大的密度与声速)柱体外包一层软材料(有非常低的密度和声速)。其结构如图5所示,由于声波在二元嵌入体环形区域的局部共振,而且环形区的密度很低,声速较小,使声学禁带出现在较低频段

。

图5　声子基体的结构示意图

复合介质是由两种或两种以上介质(称为组元)组成的复合体。整体上它是非均匀的,然而每种组元的内部是均匀的。复合介质表现出不同于其组元的物理性质,复合介质的组成或结构不同,其物理性质也不同。近年来,复合介质的研究极其活跃,如随机介质,电(磁)流变液,光子晶体,声子晶体等等都引起了人们的极大兴趣。近来,这方面的研究已经扩展到声波和弹性波在周期性复合材料和无序材料中传播方面的研究。由于弹性波是含有纵波和横波两种传播速度的矢量波,在每个组元中具有3

2007年6月 噪　声　与　振　动　控　制 第3期

个独立的弹性参数,即质量密度ρ,纵波波速c l,横波波速c t,因此,对声子晶体的研究具有更丰富的物理内涵,也存在重大的潜在应用价值。例如作为声音滤波器或者是隔声减振材料,它可以更有效的隔离噪声和振动(滤波),同时又具有传统材料所不具有的特性。研究弹性波在不同的周期性结构的复合介质中的传播及其能带结构,可以使我们掌握不同材料的组元及其结构对其能带结构及波的局域性影响,有助于拓宽与加深对复合介质物理性质的了解,发现一些新现象与新规律。而这些理论结果又具有很大的实用价值,利用这些规律设计出满足我们各种需要的新型功能材料。

在人类科学技术史上,复合材料可称为继金属、无机非金属、有机高分子三大类材料之后出现的第四大类材料。据统计,近20年来,编织增强复合材料每年以30%的速度增长,预测到2030年,复合材料将为结构材料总价值的50%。复合材料以其比强度、比刚度高,减振降噪性能好,抗疲劳耐腐蚀,以及材料的可设计性等一系列优于常规单一材料的特点,而正得以迅速发展和广泛应用。对于复合材料的减振降噪的研究并不少见,但对于编织复合材料的减振降噪至今未有文章发表,其研究主要集中在编织复合材料的细观力学性能的研究上[30][31][32][33]。编织结构的纤维增强复合材料,由于其力学性能的显著改善,既适用于结构件(如板、梁、壳),也适用于传动构件(如机器人手臂、高速连杆机构、齿轮)[34]。同时,由于编织复合材料组元的周期性结构,使得其能产生类似光子禁带的弹性波禁带,即处于禁带频率范围内的振动或声波将被禁止在三维编织复合材料中传播,达到减振降噪的效果。因此,将声子晶体的有关理论应用到编织复合材料中,则有望能完全解决现有工程实际中无法解决的减振降噪问题,并寻求一种新的减振降噪的理论与方法。

2.2　主动吸声研究

主动消声就是根据两个声波相消性干涉或声辐射抑制的原理,通过抵消声源(次级声源)产生与被抵消声源(初级声源)的声波大小相等,相位相反的声波辐射,相互抵消,从而达到降低噪声的目的。它是对入射声波进行控制,而有别于主动消声的主动吸声方法是对反射声波进行控制,使入射声波的反射系数很小或接近于零,形成“黑洞”现象,从而使得吸声系数达到最大。研究主动吸声具有很实际的意义,是考虑潜艇等隐形化所必须研究的课题。

国外学者D.G u i c k i n g,C.R.F u l l e r,D.T h e n a i l等人从20世纪80年代末,90年代初对主动吸声进行了研究[35,36,37,38]。D.G u i c k i n g,C.R.F u l l e r,D.T h e-n a i l等人的研究是用一个扬声器发出入射声波,在扬声器的前方布置另外一个扬声器,两个扬声器之间布置两个麦克风作为传感器,两个麦克风连接到声阻抗控制器,使得主动吸声体表面的阻抗与空气的阻抗相等,形成“黑洞”现象,入射声波不反射,从而达到主动吸声的目的。其基本原理如图6所示

:

图6　国外主动吸声原理图

J a e h w a n K i m和J o o n g-K u e n L e e在21世纪初提出了一种新的主动吸声方法[39],该主动吸声方法布置如图7所示

:

图7　一种新的主动吸声方法布置图

在上图的主动吸声布置图中,当中高频声波入射时,依靠吸声材料进行被动吸声,而当低频声波入射时,吸声材料弯曲变形,引起压电材料片的压电效应,压电材料片表面形成电荷,该电荷通过并联电路被消耗,使得入射声波的声能转化为电能,从而达到主动吸声的目的。

除了上面所提及的主动吸声方法外,国外对主动吸声方法的研究基本上就没有了。而国内对主动吸声的研究目前还是一个空白。因此,主动吸声是吸声降噪行业中未来的发展方向之一。

2.3　新型吸声材料的研究

在众多控制噪声污染的方法和途径中,利用吸声材料来降噪是最基本的手段,而多孔性吸声材料应用最为广泛。它可分为有机类吸声材料,如棉麻

7

噪声控制研究进展与展望

纤维、毛毡、木质纤维板、涤纶棉以及其它有机纤维材料;无机类吸声材料,如玻璃棉、矿渣棉、珍珠岩以及其它无机类吸声材料;泡沫材料,如泡沫混凝土、泡沫塑料以及其它吸声泡沫材料;吸声建筑材料,如吸声粉刷、微孔吸声砖、陶瓷吸声板等。由于有机类吸声材料防火、防腐、防潮等性能较差,泡沫塑料易老化以及建筑吸声材料的吸声性能较差而且太重等因素限制了它们的应用。在低成本吸声材料中,膨胀珍珠岩基吸声材料受到国内市场的关注,但制备中使用的硅酸铝纤维分散性差,影响材料的力学性能。因此,寻求新型的吸声材料是噪声控制行业的必由之路。

新型吸声材料一般为网状结构,具有开口空隙率高,耐气候变化,抗腐蚀和抗热震等特点。它能在野外长年经受风吹,日晒和雨淋,而不会疲劳,变形和破裂,不会改变其网状结构。新型吸声材料不仅具有柔性纤维状吸声材料(如玻璃纤维棉)优良的声学性能,还必须具有其他泥灰颗粒状吸声材料(如陶土吸声转)坚固的力学性能。

总之,我国噪声控制行业经过历年的努力,已取得了长足的进步。今后,还须我们进一步努力,艰苦奋斗,去争取更大发展。

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2007年6月 噪　声　与　振　动　控　制 第3期

加强筋的应变量峰值已达0.6101,远大于c= 0.17,说明加强筋不但较大塑性变形,已入材料的破坏过程,而且材料将很快完全破坏,甚至是断裂。

5　结语

各工况计算结果对比如表2。

表2　四种工况计算结果对比

工况

序号爆距R

(m)

外部

水压

M P a

最大塑

性应变

量

10.1500.1771

20.100.2391

30.152.250.1685

40.12.250.6101

由表2可知,四种工况的共同点在于:最大应变发生在加强筋上,这说明加强筋的破坏先于外壳板的破坏;不同点体现在工况1与工况3、工况2与工况4的对比中。

工况1与工况3对比说明:在应变量基本上不大于材料的破坏起始点c=0.17,材料几乎没有进入破坏过程时,模型外部有无压力对于爆炸冲击作用的影响并不是很大,但还是略有影响的:舱段在2.25M P a 压力下,没有发生塑性变形,只有弹性变形,但是材料内部压应力的存在,在一定程度上强化了材料的硬度,提高了材料的强度,即由于外部压力的作用出现了“硬化”现象,从而使得材料的抗变形能力有所增强,所以存在外部压力的工况3,相对于无外部压力的工况2,工况3的应变量反而略微减小。

工况2与工况4对比说明:在应变量大于材料破坏起始点c=0.17,材料已进入破坏过程时,模型外部有无压力,对于爆炸冲击的应变响应,影响很大:外部水压加强了冲击波对材料的破坏作用,特别是在冲击波使得材料有较大应变时,材料强度减弱,甚至是仅仅依靠外部水压的作用,就足以引起材料的进一步破坏。

这也体现在计算过程中:材料在冲击波作用下应变量逐步加大,超过材料破坏起始点c=0.17,进入破坏过程,但随着时间的推进,冲击波很快减弱(由图2可知,入射点的冲击波在0.1m s时就变得很小了),不再是材料破坏的主因,若无外部水压,材料应变量也将随之减小、停止,正如工况2;但是在有压力的计算过程中,在冲击波减弱后,材料应变量继续变大, (大约10m s后,应变增量才停止),这正是外部水压力的作用,特别是材料破坏至强度不足以承载水压时,材料将在水压作用下完全破坏、开裂。

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静水压对加筋圆柱壳受水下爆炸冲击载荷作用的影响

有源消声技术与应用

有源消声技术与应用 摘要：近十几年来，有源消声技术成为噪声控制领域一个多学科交叉、渗透、延伸的研究热点，它以其体积小、重量轻、低频消声效果好等优点获得普遍的关注。本文简述有源消声的基本原理，对有源消声理论研究、实现技术、产品应用三个方面的国内外研究现状、进展和难点进行了详细的阐述和分析，较为完整地展示了当前该研究领域的全貌，最后进一步分析了有源消声走向工程化过程中存在的一些主要问题，提出了有源消声技术的几个重点发展方向。 关键词：噪声控制；有源消声；降噪；自适应控制 噪声作为环境污染的第三大公害，一直困扰着人们。研究[1]表明，噪声在50~60dB 范围，会使人感觉烦恼，在60~65dB ，会使烦恼度大大增加，在65dB 以上，则人体健康有可能受到危害。对于厂矿企业的工作人员，应保证不超过85dB。噪声影响人们的身心健康、损伤听力及相关的系统、降低工作效率，严重的甚至造成安全事故。因此，人们探索出“多管齐下”的噪声综合治理方法[2][3]：首先是从声源着手，改进结构设计，减少声源发出的噪声等级，这是最为有效的方法，但有时由于技术、成本等方面的限制，还不能从根本上杜绝噪声源；其次是隔声、吸声等被动消除噪声的方法（也称为无源法），它对高频噪声的消声效果很好，但是对低频噪声效果不明显，而且消声装置体积庞大，安装维护困难；其三是有源消声技术，它对低频噪声效果很好，相对被动消声方法而言，还具有系统小、重量轻、控制易等优点，随着现代控制技术的发展和控制芯片成本的下降，有源消声的实现也越来越容易，已成为噪声控制的一个研究热点。 有源消声[3]也称有源降噪、有源噪声控制、有源噪声抵消、有源声衰减，英文名称也有多种，含义相差不大。目前学术界用得最多的还是有源消声（ANC）这一说法。就是根据两个声波相消性干涉或声辐射抑制的原理，通过抵消声源（次级声源）产生与被抵消声源（初级声源）的声波大小相等、相位相反的声波辐射，相互抵消，从而达到降低噪声的目的[2]。有源消声的概念是由德国人Paul Lueg 提出，1934年申请专利，1936年撰文阐明其基本原理，但是由于电子技 术等方面的限制，制造不出所需的电子控制系统，因此该技术长期得不到发展，直到60年代末，随着电子技术的发展，ANC的研究才又重新兴起。有源消声的研究主要分为有源消声的理论研究、实现技术和产品应用三部分。下面本文将就这三个方面的国内外研究现状和难点分别进行述评。 一．有源消声理论研究 有源消声理论研究可以大致分为四个方面：有源消声机理的研究、管道有源消声的理论研究、空间有源消声的理论研究、次级声源和传声器的最优化研究。有源消声的机理研究随着有源消声研究的发展，对有源消声机理的认识要求也越来越迫切，希望以此从声场理论方面对有源消声给予指导，另外消声效果的进一步提高，也有待于人们对有源消声机理的更为深刻的理解。一般认为存在三种消声机制：声辐射抑制机制、声能量吸收机制、抗性能量存储机制。不过除了 能量吸收机制在管道有源消声中得到验证之外，其余两种机制在学术界尚未统一认识[4]。管道中的噪声控制，以往主要采用阻性和抗性消声器的方法：阻性消声器对低频噪声效果很差；随着噪声频率的降低，抗性消声器的体积变得庞大，造价随之增加。管道中安装了上述两种消声器后，会产生一定的阻力，引起压力损失，影响出力和供风，给风机增加额外的负载，反而使风机的噪声升高。有源消声在低频段性能优越，以很小的体积就可以获得很好的消声效果，而且不会造成气流

噪声污染控制工程实验

噪声污染控制工程实验 实验一道路交通噪声监测 一、实验目的 交通噪声是城市环境噪声的主要来源，通过实验加深对交通噪声特征的理解，掌握等效连续声级及统计声级的概念，并且希望能够提高以下技能：1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。二、测量仪器 采用积分声级计和噪声频谱分析仪。 三、实验条件 测量时应该无雪、无雨，加防风罩。使传声器膜片保持干净。 四、测点选择 测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上，传声器距离路中心7.5m 处。测点在路段中间，距两交叉路口应该大于50m，小于100m。测点距地面1.2m(无支架手持时距人身体0.5m)，尽量避免周围反射物体（离反射物体最短距离3.5m）对测试结果的影响。 五、测量方法和步骤 1.准备号复合条件的测试仪器，对传声器进行校正，检查声级计的电池电压是否足够 2.在选定的位置布置测点，并标注在城市街区图中。 3.在规定时间（白天8：00～12：00，14：00～18：00；夜间22：00～05：00），每个

测点每隔5s读取瞬时A声级，连续读取200个数据，同时记录车的种类和数量及车的总流速（辆/h）。

4.计算噪声瞬时声级的标准偏差 () ∑=--= n i i L L n 1 2 11σ（dB ） 5.测量后，用校正器对传声器再次进行校正，要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB ，否则重新测量。 六、数据处理 将测得的200个A 声级数据，按照从大到小的顺序排列，读出L10(第20个)、L50（第100个)、L90（第180个)的声级值，得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布，所以等效声级根据下式近似值计算: 七、测试报告的内容和要求 1.测试路段及环境简图；测试时段；车辆类型、数量及流速； 2.测试数据列表（自己设计表格），标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq ，依据该路段所处区域的环境噪声标准（查资料列出），判断交通噪声是否超标。 八、注意事项 声级计属于精密仪器，使用时要格外小心，防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。 九、思考题 1、你监测的路段是否超过了交通噪声标准? 2、请提出减少交通噪声污染的措施。 ()60 2 901050 L L L L eq -+ ≈

有源噪声控制报告

有源噪声控制调研报告 一、噪声即噪音。是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。 我们国家制定的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中把超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。声音的分贝是声压级单位，记为dB。用于表示声音的大小。《中华人民共和国城市区域噪声标准》中则明确规定了城市五类区域的环境噪声最高限值：疗养区、高级别墅区、高级宾馆区，昼间50dB、夜间40dB；以居住、文教机关为主的区域，昼间55dB、夜间45dB；居住、商业、工业混杂区，昼间60dB、夜间50dB；工业区，昼间65dB、夜间55dB；城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路主、次干线两侧区域，昼间70dB、夜间55dB，（夜间指22点到次日晨6点）。 按照国家标准规定，住宅区的噪音，白天不能超过50分贝，夜间应低于45分贝，若超过这个标准，便会对人体产生危害。那么，室内环境中的噪声标准是多少呢？国家《城市区域环境噪声测量方法》中第5条4款规定，在室内进行噪声测量时，室内噪声限值低于所在区域标准值10dB。 二. 城市环境噪声的来源 现代城市中环境噪声有四种主要来源: ①交通噪声:主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的，干扰范围大。 ②工业噪声:主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速运转设备。

③建筑施工噪声:主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种动力机械，要进行挖掘、打洞、搅拌，要频繁地运输材料和构件，从而产生大量噪声。 ④社会生活噪声:主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声，以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声，这类噪声一般在80分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为50--80分贝，电风扇的噪声为30～65分贝，空调机、电视机为70分贝。 三．有源噪声控制的提出 传统的控制噪声的声学措施只要有吸声、隔声、以及使用消声器等方法，这些方式统称为“无源”噪声控制，一般来说，塔门仅对中高频噪声的控制有效。 1933年，德国物理学家PaulLeug分别向德国和美国的专利局提出专利申请：名称“消除声音震荡的过程”，开创了有源噪声控制（Active Noise Control）研究的先河。 管道中的噪声由A产生，传声器M检测信号并将其转化为电信号，电信号由V放大并实现一定的相位移，然后激励L发声，图中S1、S2分别是由A和L产生的。 Leug原理图示意图

噪声污染控制技术课程设计

噪声污 染控制技术课 程 设 计 说 明 书 组员： 学号： 指导老师： 设计时间：2012年12月31日至2013年1月19日 学院：建筑设备与市政工程学院

目录 1、设计题目 (2) 2、设计时间 (2) 3、指导老师 (2) 4、设计目的 (2) 5、设计资料 (2) 6、方案编制的指导思想与依据 (5) 7、噪声控制的技术目标及质量目标 (5) 8、噪声污染治理可行性分析 (6) 9、噪声控制具体技术措施 (8) 10、工程设计计算书 (11) 11、工程概算 (14) 12、参考书目 (15)

一、设计题目：晋煤集团公司凤凰山矿污水处理厂机房噪声控制设计 二、设计时间：2012年12月31日至2013年1月19日 三、指导教师： 四、设计目的： 1、巩固所学专业理论知识，强化实践技能训练； 2、熟悉基础资料的收集方法及设计方案可行性论证； 3、初步掌握噪声污染控制设计的内容、程序和基本方法； 4、掌握噪声污染治理设计的基本技能及理论计算方法； 5、巩固工程制图基本知识或掌握AutoCAD制图要领； 6、运用专业领域理论知识，解决噪声污染控制工程实际问题。 五、设计资料 1、设计原始资料 （1）污染环境的基本概况 晋城蓝焰煤业公司凤凰山矿污水处理厂机房内部尺寸为：长×宽×高=11.2m×6.6m×4.1m；五窗一门，窗户尺寸为：高×宽=1.8×1.6m，门尺寸为：高×宽=2.95m×2.38m；室内没留通风孔。 （2）噪源基本状况 机房内安装有六台章丘大成机械有限公司2002年4月生产的N O DSR-150型三叶罗茨鼓风机，其中两台流量为14.4m3/min，四台流量为12.4m3/min。配套电机为文登市仪能电机有限公司2008年3月生产的Y200L-4型，转速为1470r/min，B级绝缘。

智能控制系统习题答案

1-4为什么能够用计算机模拟人类智能？ 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 之所以能够借助计算机来模拟人类智能，首先是因为计算机具有以下5个特点： 1、可以告诉精准的完成算数运算，运算速度最高可达每秒万亿次； 2、可以完成高精度的计算，一般计算机可以有十几位甚至几十位的有效数字； 3、计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断； 4、计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各 类数据信息，还包括加工这些数据的程序； 5、由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组 纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。 有了这些有点，计算机就具有了模拟人类智能的首要前提，为人工智能中海量的数据处理分析和深度学习等提供了条件。 第二个原因：深度学习的提出；深度学习是机器学习领域中一个新的研究方向，它被引入机器学习使其更接近于最初的目标——人工智能。《麻省理工学院技术评论》杂志将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。 大脑的工作过程是一个不断迭代、不断抽象概念化的过程。例如从原始信号摄入开始（瞳孔摄入像素），接着做初步处理（大脑皮层某些细胞发现边缘和方向），然后抽象（大脑判定眼前物体的形状，比如是圆形的），然后进一步抽象（大脑进一步判定该物体是一张人脸），最后进行识别。我们可以看出，大脑是一个深度架构，认知过程也是深度的。而深度学习，恰恰就是通过组合低层特征形成更加抽象的高层特征。在计算机视觉领域，深度学习算法从原始图像去学习得到一个低层次表达，然后在此基础上来得到高层次表达。深度学习可以模拟人脑进行分析学习，模仿人脑的机制来解释数据。深度学习的主要优势在于可以利用海量训练数据（大数据），自动从大数据中学习特征。 深度学习能够自动地从海量大数据中去学习特征，极大地推进了智能自动化。因此深度学习有了一个别名：无监督特征学习。 在《科学革命的结构》一书中，托马斯·库恩介绍说，很多科学革命都具备叫做范式转移的特点，也就是说对新思想的认知和老观点很不一样。比如哥白尼提出的“日心说”，有力地

噪声污染控制措施方案

噪声污染防治措施 一、指导思想 为了加强本项目工程文明施工管理，强化公司广大管理人员和作业班组操作人员在施工生产过程的环境保护意识，保证施工现场周边小区居民的正常生活和身体健康，必须对施工过程中的噪声进行预防和控制。施工噪声的控制是消除外部干扰保证施工顺利进行的需要，是现代化大生产的客观要求，是国法和政府的要求，是企业行为准则。 本工程根据市建设管理部门的有关规定和文明施工以及环境保护的要求，结合本项目工程施工生产的实际情况，特制施工生产噪声污染防治措施，请上级职能部门监督执行。 二、编制依据 中华人民国《环境噪声污染防治法》 中华人民国《环境保护法》 ISO/4001系列环境管理标准 城市区域环境噪声标准GB3096—2008。 建筑施工场界噪声限值GB12523—2011。 市政府环境保护规条文 公司环境保护手册 三、工程概况

四、现场概况 本工程建设地点位于市成华区保和片区3号地块，交通较为方便。场地属岷江水系二级阶地，地势较平坦。场地为耕地，场地东南部位置为自然形成的低洼地带，西北侧位置相对较高，场地形有较小起伏，地面标高505.9-508.7m（以钻孔孔口标高为准），相对高差约3m，30米均为农田，无任何建筑物和构筑物，无地下管线。 五、结构概况 本工程地下2层，部分为核6级人防工程，主楼地下一层以上为框架/剪力墙结构，抗震为一级，主楼地下室框架结构抗震等级为二级，裙楼地下室结构抗震等级为三级，裙楼地下一层以上框架抗震等级为三级，本建筑结构的设计使用年限为50年。主楼框架-剪力墙结构为19层建筑，采用筏形基础；裙楼、纯地下室采用框架结构，独立基础。 1、地基基础 本工程主楼采用筏板式基础,天然基础承载力不能满足设计要求需对地基进行加固处理，复合地基设计要求为：处理后的复合地基承载力特征值为fspk>650kpa，群楼采用独立柱基础，以粘土层为持力

计算机控制技术课后习题答案

第一章 1．计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称PID控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3．计算机控制系统的主要特点有哪些？ 解： 主要有以下特点： 1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序就可以了。 3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生的控制时间信号通过D/A将离散信号转换成连续时间信号输出，作用于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。

声景观在城市环境噪声控制中的应用

声景观在城市环境噪声控制中的应用 摘要：城市园林作为城市景观的重要组成部分，是城市居民认识自然、亲近自然、进行户外活动的主要场所。在视觉设计占据城市景观设计主导部分的今天，如果在其规划中巧妙的融入声景观设计，使声景观与园林景素结合起来，为人们提供更为丰富的三维体验，势必能发挥城市公园景观作为城市居民主要休闲娱乐、户外活动的作用。本文就声景观在城市环境噪声控制中的应用进行了探讨。 关键词：声景观；城市；环境噪声；控制；应用 中图分类号：P901文献标识码：A 引言 随着人们生活水平的提高，对生活的质量也越来越重视，城市公园作为现代城市中市民休闲娱乐与亲近自然的重要场所，一直备受人们关注。城市公园景观设计是五感（五感分别为：视觉，听觉，触觉，嗅觉，味觉。）的集中体现，而当代设计界一直以视觉景观为“中心”只停留于视觉要素的层面，常常忽略了听觉、嗅觉等感官要素对人们认识和感受景观的作用。 一、声景观对营造城市园林景观的作用 城市空间经常会借用中国画中的技法去体现空间尺度关系。开阔的草坪作为设计中的“留白”成为交流、活动、休息的场所。如果你惬意地轻卧在绿油油地草坪上，闻着泥土的清香，树叶发出地“沙沙”合奏声作为背景，更能使人有身在郊野、远离喧嚣、缓解疲劳的感受。重庆中央公园的阳光大草坪便是这样一个景观。大草坪总面积300亩，是公园的中区，在大草坪上可放风筝、野餐、艺术展示、假日露营、观鸟等；北区是超大喷泉，约2万平方米的喷泉阵，两侧遍布香樟林等绿色植被。南区是游镜湖观原生态景观，衔接了一条600米长的节庆大道，两

侧是高大的乔木群银杏、桂花作为背景，模仿自然森林，使草坪，树群及镜湖山色构成不同的层面，角度变化的生动图景，从而让空间更有开阔之感。

有源噪声控制外文

Designing practical active noise control systems M. Cuesta, T. Bravo, P. Cobo, C. Ranz, and M. Siguero Instituto de Acústica, CSIC. Serrano 144. 28006 Madrid. SPAIN Abstract: This paper deals with the practical aspects of the design of two active noise control (ANC) systems to attenuate low frequency noise. In the first instance, a hybrid passive-active control system to reduce the noise radiated by a small generator has been designed. A SISO ANC system, in a side branch of the exhaust tube, attenuates some of the harmonics of the lowfrequency exhaust noise as much as 27 dB. In the second instance, a MIMO ANC system is designed to alleviate the booming inside a van. The booming is reduced more than 20 dB at the front seats. 1.Introduction Active noise control (ANC) techniques rely on the destructive interference between the existing, or primary, noise and the anti-phase, or secondary, noise set up by an electronic controller(Nelson and Elliott, 1992; Hansen and Snyder, 1997; Kuo and Morgan, 1996). The simpler adaptive ANC system processes a reference signal to generate the control signal that drives the secondary source. An error signal monitors the control performance. The adaptive filter must extrapolate the acoustic field from the reference sensor to the error sensor (primary path) and compensate for the transfer function between the control source and the error sensor (secondary path) (Cobo, 1997). Since ANC works best on low frequency noises, the active approach complements the traditional passive control methods. The aim of this paper is to illustrate the design of two ANC systems. In the first instance, a hybrid passive-active control system is designed to reduce the noise radiated by a small generator. Passive control is afforded by a close-fitting enclosure lined with absorbing material. The low frequency noise radiated through the exhaust is controlled by a SISO ANC system implemented in a side-branch configuration. In the second instance, a MIMO ANC system is designed to alleviate the booming inside a van. The ANC system uses the reference signal provided by an accelerometer on the left engine mount to drive six loudspeakers that radiate the out-of-phase booming. The signals picked up at six microphones adapt the controller in the least mean square

计算机控制技术课后习题答案

第一章 1.计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控 制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2?计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统 的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制（简称PID控制）、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3.计算机控制系统的主要特点有哪些？解： 主要有以下特点： 1.数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2?灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电 路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实 现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序 就可以了。 3?可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4.离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转 换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产

(整理)噪声污染控制工程复习题.

噪声复习题及参考答案 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981 ），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（第三册噪声部分），1986 年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984 ），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990 ），中国环境科学出版社。 5 、国标（GB-9660-88 ）《机场周围飞机噪声环境标准》和国标（GB-9661-88 ）《机场周围 飞机噪声测量方法》 6、环境监测技术基本理论（参考）试题集，中国环境科学出版社 7、环境噪声电磁辐射法规和标准汇编（上册），北京市环境辐射管理中心 一、填空题1．测量噪声时，要求气象条件为：无、无、风力（或）。 答：雨雪小于 5.5 米/秒（或小于四级） 2．从物理学观点噪声是指；从环境保护的观点，噪声是指。 答：频率上和统计上完全无规则的声音人们所不需要的声音3．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性4．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分为、、、、。答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声其它噪声 5．声压级常用公式L P= 表示，单位。 答：L P=20 lgP/P ° dB（分贝） 6．声级计按其精度可分为四种类型：O 型声级计，是；Ⅰ 型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般用于环境噪声监测。答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 7．用A 声级与C 声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若 A 声级比 C 声级小得多时，噪声呈性；若 A 声级与 C 声级接近，噪声呈性；如果 A 声级比 C 声级还高出1-2 分贝，则说明该噪声信号在Hz 范围内必定有峰值。 答：低频高频2000-5000 8．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3 倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是Hz 。 答： 2 21/3 63，125 ，250 ，500 ，1k ，2k，4k ，8k 9．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听阈，这种现象称为掩蔽。

微型计算机控制技术课后答案分解

习题一 1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：CPU，接口电路及外部设备组成。 CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。 接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。 外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备 2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。 答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件 1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？ 4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？ 答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。 (2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。 (3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 5，说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 答：嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说，就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。 6，PLC控制系统有什么特点？ 答：（1）可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，因而提高了系统的可靠性。 （2）编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因而编程容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专门知识，就可进行编程。 （3）组合灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 （4）输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号，均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

噪声污染控制工程实验

噪声污染控制工程实验 实验一 道路交通噪声监测 一、实验目的 交通噪声就是城市环境噪声的主要来源,通过实验加深对交通噪声特征的理解,掌握等效连续声级及统计声级的概念,并且希望能够提高以下技能:1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。 二、测量仪器 采用积分声级计与噪声频谱分析仪。 三、实验条件 测量时应该无雪、无雨,加防风罩。使传声器膜片保持干净。 四、测点选择 测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上,传声器距离路中心7、5m 处。测点在路段中间,距两交叉路口应该大于50m,小于100m 。测点距地面1、2m(无支架手持时距人身体0、5m),尽量避免周围反射物体(离反射物体最短距离3、5m)对测试结果的影响。 五、测量方法与步骤 1、准备号复合条件的测试仪器,对传声器进行校正,检查声级计的电池电压就是否足够 2、在选定的位置布置测点,并标注在城市街区图中。 3、在规定时间(白天8:00～12:00,14:00～18:00;夜间22:00～05:00),每个测点每隔5s 读取瞬时A 声级,连续读取200个数据,同时记录车的种类与数量及车的总流速(辆/h)。 4、计算噪声瞬时声级的标准偏差 ()∑=--=n i i L L n 1211σ(dB)

5、测量后,用校正器对传声器再次进行校正,要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB,否则重新测量。 六、数据处理 将测得的200个A 声级数据,按照从大到小的顺序排列,读出L10(第20个)、L50(第100个)、L90(第180个)的声级值,得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布,所以等效声级根据下式近似值计算: 七、测试报告的内容与要求 1、测试路段及环境简图;测试时段;车辆类型、数量及流速; 2、测试数据列表(自己设计表格),标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq,依据该路段所处区域的环境噪声标准(查资料列出),判断交通噪声就是否超标。 八、注意事项 声级计属于精密仪器,使用时要格外小心,防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。 九、思考题 1、您监测的路段就是否超过了交通噪声标准? 2、请提出减少交通噪声污染的措施。 实验二 驻波管法测定吸声材料的吸声系数 一、实验目的 1、加深学生对基本理论知识的理解; 2、认识与了解驻波管法测定吸声材料的吸声系数装置的结构与原理; 3、学会测定常用材料吸声系数的方法 二、实验原理 在厅堂音响设计中,特别就是在音质设计中,广泛地要选用各种吸声材料及其构造。对吸声材料的吸声系数测试方法的了解,就是每个建筑施工、设计人员应该掌握的。驻波管法就是测定材料的吸声系数方法之一,测试的就是当声波垂直入射到材料 ()60 2901050L L L L eq -+≈

有源降噪技术

有源降噪技术简介 有源抗噪是一种电子新技术,它是采用----反相信号来消除噪声声能,通过噪声的镜像抵制原始噪声并使之不进入人耳。关于电子抗噪的文章最早发表在25年前的AES杂志。那时研究人员采用电子抗噪技术来消除传统的窗式空调器的噪声，用了很多电路，花费不菲。尽管最终是有所收获，但其结果最多也只不过是实验室里的“宠物”而已。如今，有了功率大得多，价格也便宜得多的数字符信号处理芯片，它们可用于处理相应的抗噪信号。 严格地说，将有源抗噪看成是使噪声得到衰减则更为恰当，因为抗噪信号不可能完全消除噪声。有源抗噪是电子产品研制中一个值得深入探讨的课题，越来越引起世人的重视。当初，电子科技工作者主要是采用诸如无源静噪器之类的宽带宽抗噪技术来抗噪。通称为无源抗噪，无源抗噪的方法包括在声管中附加吸声材料的和改变汽车消声器障板及声管的声学阻抗。但是，用无源抗噪的方法要使空调器在低频衰减10dB噪声是非常困难的，它需要许多非常严密的措施以使风扇对整个系统扇风，当风扇的负荷加大时，风扇的噪声也就越大。因此，无源抗噪难于达到预期的目的。相比之下，有源抗噪是较可取的一种抗噪方法。比如说，电影院和工厂都有空调设备，频率在250Hz时，稳定共振高于环境噪声级10dB，有源抗噪可以衰减那种峰值信号，明显地改善噪声频谱------噪声更为均匀地散布在所有频率之中。 1989年．Digusonr公司研制出一种以DSP为基础的电子抗噪处理器，主要用于降低空调管，烟管，燃烧管等管子的噪声，有人试图将这种处理器用于解决室内声学问题，如录音室之间的混响过渡，声泄以及其它声学问题。 然而，由于诸多原因，使得有源抗噪这种技术难以实现。首先，处理器并不是恰好在实时时间里工作，噪声出现和重复的时间至少应持续零点几秒才能使处理器防止误触发。处理器需要一反馈时间以扩大噪声信号，如果处理器发生误触发，便会产生一种寄生信号，这种信号可能比现行环境噪声更具破坏性。其次，令人更为棘手的是相位的声学问题。空调管的横切面不算宽，抗噪信号的相位要很准确，才能对500Hz甚至更高频率有好处。对更为宽的带宽来说，空调管可分成多个横切面，但在一般情况下意义不大，因为中频抗噪不必花很大的成本，但要进行电子抗噪就很复杂。 用消声器抗噪最难的是低频抗噪。因为无源抗噪会阻碍空调管，增加空调管

智能控制技术复习题课后答案

一、填空题 1．智能控制是一门新兴的学科，它具有非常广泛的应用领域，例 如、、和。 1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制 2．传统控制包括和。2、经典反馈控制现代理论控制 3．一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。 3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力 4．智能控制中的三元论指的是：、和。 4、运筹学，人工智能，自动控制 5．近年来，进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力，并由此产生了各种智能控制方法。 5、神经网络模糊数学专家系统 6．智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和 。6、时变性非线性不确定性 7．傅京逊首次提出智能控制的概念，并归纳出的3种类型智能控制系统是 、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9．智能控制系统的主要类型有、、、 、和。 9、分级递阶控制系统，专家控制系统，神经控制系统，模糊控制系统，学习控制系统，集成或者（复合）混合控制系统 10．智能控制的不确定性的模型包括两类：(1) ； (2) 。 10、(1)模型未知或知之甚少；(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11．控制论的三要素是：信息、反馈和控制。 12．建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是、和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13．专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14．专家系统中的知识库包括了3类知识，它们分别为、、和。判断性规则控制性规则数据 15．专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。

噪声污染防治措施与规划

噪声污染防治措施与规划1、施工噪声防治 对施工工地噪声，要严格建设审批，要求其申报项目名称、施 工场所、占地面积、施工总期限、各噪声期环境噪声的污染范围和 污染程度以及采取的防治措施，并要求其交纳保证金。 环境保护部门要加强监督管理，执行“公众参与”的监督制度，采用突击抽查或检查方式监督其噪声，限制其施工机械与施工时间，并根据污染范围、强度、时间及建设规模向建筑单位征收建筑噪声 排污费，以此对环境、社会和周围居民补偿。 要求建筑单位开工前修建隔声墙，采用低噪声新技术和低噪声 施工机械，采用吸声、隔声、隔振降噪技术。 2、交通噪声防治

敏感区域附近设禁鸣区和限速区，对路过的车辆吨位加以限制以改善附近的声环境。 加强交通管理，制定噪声违章收费标准，强化违反交通规则罚款制度。 加强机动车管理，合理分配各交通干道的车流量、车吨位和规定限速要求。 加强道路建设，完善道路系统，改善路况，对破损的道路路面及时修补，必要时交叉口设置立体通道。 实行单车噪声控制，规定单车噪声容许限值，控制机动车辆出厂的噪声指标，对噪声超标的旧车，要求其安装降噪装置，必要时淘汰、更新噪声排放超标旧车。采集者退散采集者退散 3、社会生活噪声防治

文化娱乐场所，选择场所前必须到环保部门办理审批手续，居民区内的娱乐场所，要求其采取有效的隔声减振措施，并达到所在功能区的排放标准。不符合标准的娱乐场所，文化部门不得发文化经营许可证，工商部门不得发营业执照。 通过宣传教育和管理对家庭娱乐活动和室内装修进行控制，规定限制音量和作业时间。 4、厂界噪声防治 噪声污染严重的企业，要远离学校、居民区、公建设施区等声敏感区，并要达标排放。因特殊原因距离声敏感区较近的，妥善布置噪声辐射方向，合理布置建筑结构，加强厂区界的立体绿化，必要时修筑隔声墙，尽可能减小噪声。 研制和采用低噪声设备和机械以及加工工艺，对高噪声的设备和机械要加强维护维修，采用隔声、阻尼、吸声、隔振技术加以控制(如设置隔声室、隔声机罩)。

智能控制课后习题

作业1 1 简述智能控制的概念。 定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程。 定义二:K.J.奥斯托罗姆则认为，把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟，并用于控制系统的分析与设计中，以期在一定程度上实现控制系统的智能化，这就是智能控制。 定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制，也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。 2 智能控制由哪几部分组成？各自的特点是什么？ 智能控制由人工智能、自动控制、运筹学组成。 人工智能是一个知识处理系统，具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。 自动控制描述系统动力学特性，是一种动态反馈。 运筹学是一种定量优化的方法。如线性优化，网络规划，调度管理，优化决策和多目标优化的方法等等。 3 比较智能控制和传统控制的特点？ 1）传统控制方法在处理复杂性、不确定性方面能力低而且有时丧失了这种能力，智能控制在处理复杂性、不确定性方面能力高 2）传统控制是基于被控对象精确模型的控制方式，可谓“模型论”智能控制是智能决策论，相对于“模型论”可称为“控制论” 3）传统的控制为了控制必须建模，而利用不精确的模型又采用摸个固定控制算法，使整个的控制系统置于模型框架下，缺乏灵活性，缺乏应变性，因此很难胜任对复杂系统的控制智能控制的可信是控制决策，次用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。 4）传统控制适用于解决线性、时不变等相对简单的的控制问题智能控制是对传统控制理论的发展，传统控制室智能控制的一个组成部分，是智能控制的低级阶段。 4 智能控制有哪些应用领域？试举出一个应用实例。 应用领域：模糊系统、神经网络、专家控制、工业想、系统、电力系统、机器人等其他领域的控制。 应用实例：模糊控制的交流伺服系统 作业2