【摘 要】
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商用车通常处于远距离、长时间运行工况下,驾乘舒适性容易影响行车安全及人员身心健康。车内噪声量级作为评价驾乘舒适性重要指标之一,逐渐引起主机厂及客户的重视。传统车内噪声控制方法通常采用被动降噪的方式进行控制,被动降噪对高频噪声有良好抑制作用,但对于中低频噪声控制效果不佳。目前重型商用车往往搭载大排量发动机,行驶工况下发动机产生的低频阶次噪声是室内噪声的主要来源之一,采用主动噪声控制（Active N
【基金项目】
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柳州市科技计划项目:商用车低频噪声主被动复合控制关键技术研究及应用（编号:2020PAA0604）；
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商用车通常处于远距离、长时间运行工况下,驾乘舒适性容易影响行车安全及人员身心健康。车内噪声量级作为评价驾乘舒适性重要指标之一,逐渐引起主机厂及客户的重视。传统车内噪声控制方法通常采用被动降噪的方式进行控制,被动降噪对高频噪声有良好抑制作用,但对于中低频噪声控制效果不佳。目前重型商用车往往搭载大排量发动机,行驶工况下发动机产生的低频阶次噪声是室内噪声的主要来源之一,采用主动噪声控制（Active Noise Control,ANC）的方式能取得较好降噪效果。然而在多通道多阶次窄带ANC系统中,由于通道数及参考信号数量增多,系统运算量急剧攀升,对控制器硬件性能提出了极高的要求。因此,如何降低ANC系统运算量,提高降噪性能具有重要实际意义。本文从ANC控制系统原理出发,对自适应算法及控制系统结构特点进行分析,针对多通道Fx LMS算法及陷波LMS结构计算量过高的问题,源于伴随LSM思想对算法及ANC结构进行改进,提出了基于NALMS算法的多通道窄带ANC系统。改进的算法及控制结构避免了由参考信号数目增加带来的额外次级通道滤波运算,大幅降低了多通道多频点窄带ANC系统的计算复杂度。随后就窄带阶次ANC系统通道数、参考信号个数、次级通道估计长度对算法计算量影响进行较为详细的分析。根据所搭建的双通道发动机阶次噪声ANC模型,仿真分析了算法步长调整因子、阶数对算法性能的影响,并采用稳态噪声及非稳态噪声进行了主动噪声控制仿真分析,基于实车匀速工况及加速工况噪声数据初步验证了改进ANC系统的降噪性能。为验证算法实车降噪效果,基于某重型商用车搭建了驾驶室双通道发动机阶次噪声ANC平台,根据测试样车室内噪声数据频谱特性,分别在匀速及加速行车工况下开展实验测试,对发动机3、4.5、6阶噪声分量进行主动控制。实验结果显示,开启主动降噪后,发动机阶次噪声分量得到有效控制,在30 km/h、60 km/h、80 km/h低中高三种匀速行车工况下,主副驾头枕位置发动机阶次噪声分量降噪量达11-28.8d BA,总声压级下降1.2-3.5 d BA,加速过程中由发动机阶次噪声引起的轰鸣现象得以控制。因此本文所改进的基于NALMS算法的多通道窄带ANC系统既保证了有效的降噪量又降低了一定的算法计算复杂度。
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