轨道车辆车内噪声分析与噪声主动控制方法研究-车辆工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 轨道车辆车内噪声分析与噪声主动控制方法研究 摘 要 随着轨道交通业的迅速发展，轨道车辆车内噪声问题日益突出。轨道车辆车内噪 声不但严重影响乘客的舒适度，而且噪声和振动能引起轨道车辆某些部件的早期疲劳 损坏，从而降低轨道车辆的使用寿命。因此，开展对轨道车辆车内噪声的研究和控制 具有重要的理论和现实意义。 采用丹麦 BK 公司的 Pulse 多通道声学测量系统，通过在正常运营的地铁轨道 车辆内布置测点，对轨道车辆各工况下的车内噪声进行采集和预处理，并进行了 A 计权声压级以及 1/3 倍频程分析，结果表明，轨道车辆车内噪声主要是集中在 0~500Hz 的中低频噪声。传统的被动噪声控制方法对高频噪声有很好的抑制效果，但不能有效 控制低频噪声。因此，针对轨道车辆车内中低频噪声，本文开展基于最小均方（Least Mean Square，LMS）算法的噪声主动控制方法研究。 轨道车辆车内噪声主要来源于轮轨噪声（滚动噪声、冲击噪声以及尖啸噪声）。 由于传统 LMS 算法对含有冲击噪声的收敛特性会变差，影响控制效果，因此，文中 采用改进的中值 LMS（Median-LMS, MLMS）算法。两种算法控制结果表明，MLMS 算法在稳态误差和适宜步长范围上均优于传统 LMS 算法，更适合于中低频轨道车辆 车内噪声控制。 由于 MLMS 算法中采用了固定的步长因子，存在无法兼顾算法收敛速度与稳态 误差的固有缺陷，本文提出时变步长 LMS 算法，并应用于轨道车辆车内噪声主动控 制。研究结果表明，变步长 LMS 算法在收敛速度和稳态误差等方面都比传统固定步 长 LMS 算法好，是一种有效的轨道车辆车内噪声主动控制方法。 关键词：车内噪声，冲击噪声，主动控制，中值LMS算法，变步长LMS算法； I RESEARCH ON INTERIOR NOISE ANALYSIS AND ACTIVE CONTROL METHOD OF RAIL VEHICLE ABSTRACT With the rapid development of rail transportation industry, the problems caused by rail vehicle interior noise have become increasingly severe. Rail vehicle interior noise affects passenger comfort severely. Moreover, noise and vibration can result in the early fatigue damage of some parts of rail vehicle, which will reduce the service life of rail vehicles. Therefore, studying the control method of vehicle interior noise has theoretical and practical significance. This paper uses the Danish BK pulse multi-channel acoustic measurement system. Measuring points is arranged in rail vehicle during normal operation, to collect rail vehicle interior noise under various operating conditions, and analysis A-weighted sound pressure level and 1/3 octave spectrum. Results show that rail vehicle interior noise concentrated in the 0~500Hz low-frequency range. Conventional passive noise control method has good suppression effect on high-frequency noise, but cannot effectively control low-frequency noise. Thus, in order to control the low and medium frequency noise in the interior rail vehicles, this paper adopts active noise control method based on th