[发明专利]敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统

权利要求书

1.一种敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，该控制系统采用主动约束阻尼机理来消噪，该控制系统包括基于DSP的主控制器及分别与主控制器连接的智能驱动电路、RFID信号接收电路、系统电源电路、键盘接口电路、液晶接口电路，所述控制系统还包括粘贴在被控制腔体腔壁外表面的阻尼材料、贴在阻尼材料上的执行元件压电薄膜、贴在被控制腔体腔壁内表面可测量被控制腔体腔壁的应变并将应变转换为电信号传输至主控制器中的智能压电传感器，所述智能驱动电路与执行元件压电薄膜连接，所述智能压电传感器通过RFID信号接收电路将信号传输给主控制器，主控制器接收智能压电传感器发出的信号并根据信号计算出驱动数据，与主控制器连接的智能驱动电路将驱动数据转换为电压信号传输给贴在阻尼材料上的压电薄膜，压电薄膜产生约束力约束阻尼材料产生剪切变形以耗散被控制腔体腔壁的振动能量来抑制噪声。

2.如权利要求1所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，所述主控制器的控制步骤包括建立系统数学模型、对系统的数学模型进行极点配置、对被控制腔体噪声进行控制，对被控制腔体噪声进行控制先判断噪声是否异常不可控，噪声异常不可控直接返回建立系统数学模型的步骤，噪声不是异常不可控直接判断噪声是否小于期望值，噪声小于期望值主控制器直接输出驱动数据给智能驱动电路，噪声不小于期望值再判断系统数学模型是否有微小时变，系统数学模型无微小时变直接进入自适应调节PID参数的步骤，系统数学模型有微小时变先在线校正模型再进入自适应调节PID参数的步骤，自适应调节PID参数后主控制器输出驱动数据给智能驱动电路，输出驱动数据后主控制器进入模型在线校正所需数据更新的步骤。

3.如权利要求2所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，建立系统数学模型包括输入输出数据采集及处理、模型参数辨识、模型验证的步骤。

4.如权利要求2所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，自适应调节PID参数的步骤中自适应调节PID参数的方法是：把系统的数学模型作为内部模型进行内模控制，在内模控制时结合单神经PID控制,即利用单神经算法，动态修改PID参数。

5.如权利要求1所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，所述被控制腔体腔壁外表面贴阻尼材料的位置与腔壁内表面贴智能压电传感器的位置相对应。

6.如权利要求1所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，所述智能驱动电路包括增强型8051单片机及分别与增强型8051单片机连接的压电驱动输出电路，压电驱动输出电路包括依次连接的A/D转换电路、电压放大器、功率放大器，压电驱动输出电路还包括与功率放大器连接的高压保护电路及连接于功率放大器输出端与电压放大器输入端间的电压负反馈稳定电路。

7.如权利要求1所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，所述智能压电传感器包括依次连接的传感元件、前置放大器、带通滤波器、后置差动放大器及智能RFID芯片。

8.如权利要求7所述的敷有主动约束层弹性空腔噪声特性一体化自适应控制系统，其特征在于，所述智能压电传感器为分布式网络智能压电无线传感器，所述智能RFID芯片为CC2430，所述传感元件为压电薄膜。