车辆主动减振降噪系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108768346A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810540331.2(22)申请日2018.05.30(71)申请人重庆交通大学地址402247重庆市江津区双福新区福星大道1号(72)发明人胡启国陆伟(74)专利代理机构重庆谢成律师事务所50224代理人谢殿武(51)Int.Cl.H03H21/00(2006.01)H03H17/00(2006.01)权利要求书5页说明书12页附图2页(54)发明名称车辆主动减振降噪系统及方法(57)摘要本发明提供一种车辆主动减振降噪系统及方法，包括：用于采集并处理发动机振动位移信号的参考采集处理模块、用于采集并处理车身内部振动噪声信号的振动噪声采集处理模块、用于产生与车身振动噪声信号相反的抵消噪声信号的控制源、用于采集和处理抵消噪声信号的误差采集处理模块和控制模块；所述控制模块的输入端与参考采集模块的输出端连接，用于接收发动机振动信号，产生激励信号；本发明能根据车身振动的变化自适应调节激励信号以使抵消车身内部振动后的残留信号能达到极小值，并使用于抵消车身内部振动的作动产生的噪声能够基本忽略不计，提高了车辆主动减振降噪的精度和速度，计算量小，实时性好、适用范围广，稳定性高。CN108768346ACN108768346A权利要求书1/5页1.一种车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：包括用于采集并处理发动机振动位移信号的参考采集处理模块、用于采集并处理车身内部振动噪声信号的振动噪声采集处理模块、用于产生与车身振动噪声信号相反的抵消噪声信号的控制源、用于采集和处理抵消噪声信号的误差采集处理模块和控制模块；所述控制模块的输入端与参考采集模块的输出端连接，用于接收发动机振动信号，产生激励信号；所述控制模块的输出端与控制源的输入端连接，用于向控制源发出激励信号，使控制源产生与车身振动噪声信号相反的抵消噪声信号。2.根据权利要求1所述车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：参考采集处理模块包括位移传感器Ⅰ、低通滤波器Ⅰ、A/D转换器Ⅰ和TD滤波器；所述位移传感器Ⅰ固定安装在发动机支架上，用于采集发动机转动产生的发动机振动位移信号并发送发动机振动位移信号到低通滤波器Ⅰ；所述发动机振动位移信号依次通过低通滤波器Ⅰ、A/D转换器Ⅰ和TD滤波器的处理，得到参考输入信号X1(n)。3.根据权利要求2所述车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：所述振动噪声采集处理模块包括：位移传感器Ⅲ、低通滤波器Ⅲ和A/D转换器Ⅲ；所述位移传感器Ⅲ设置在车身内部的振动处，用于采集车身内部振动噪声信号；所述振动噪声信号依次通过低通滤波器Ⅲ和A/D转换器Ⅲ的处理得到信号D(n)。4.根据权利要求3所述车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：抵消噪声信号的控制源为压电陶瓷作动器。5.根据权利要求4所述车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：所述控制源上还固定安装有位移传感器Ⅱ，所述位移传感器Ⅱ用于采集抵消噪声信号；还包括A/D转换器Ⅱ，所述A/D转换器Ⅱ输入端与位移传感器Ⅱ的输出端连接，用于对抵消噪声信号进行A/D转换，得到信号ε(n)。6.根据权利要求5所述车辆主动减振降噪系统及方法，其特征在于：所述控制模块包括内置有自适应滤波器Ⅰ的DSP控制芯片Ⅰ、和在线建模单元；所述在线建模单元包括内置有自适应滤波器Ⅱ和自适应滤波器Ⅲ的DSP控制芯片Ⅱ、和误差传感器Ⅴ；所述自适应滤波器Ⅱ和自适应滤波器Ⅲ均为FxLMS算法的自适应滤波器；所述自适应滤波器Ⅱ对主通道进行在线建模，得到主通道的估计模型所述自适应滤波器Ⅱ接收参考输入信号X1(n)、激励信号y(n)和信号e5(n)，对自适应滤波器Ⅱ的时域系数向量进行更新；所述自适应滤波器Ⅲ对控制通道进行在线建模，得到控制通道的估计模型所述自适应滤波器Ⅲ接收参考输入信号X1(n)、激励信号y(n)和信号e5(n)，对自适应滤波器Ⅱ的时域系数向量进行更新；所述误差传感器Ⅴ接收误差采集处理模块输出的信号e3(n)、信号和信号2CN108768346A权利要求书2/5页并对信号e3(n)、信号和信号进行叠加得到信号e5(n)；所述信号由信号X1(n)经主通道的估计模型传递后得到；所述信号由激励信号y(n)经控制通道的估计模型传递后得到，上标T是转置符号；所述自适应滤波器Ⅰ接收信号X1'(n)，并利用FxLMS算法对X1'(n)进行处理后输出信号y”(n)；所述信号X1'(n)由信号X1(n)经控制通道的估计模型传递后得到；所述自适应滤波器Ⅰ的输入端与TD滤波器的输出端连接，用于接收参考输入信号X1(n)，并根据FxLMS算法对X1(n)进行处理得到激励信号y(n)；所述自适应滤波器Ⅰ与误差采集处理模块连