舱室内部噪声是船舶设计过程中需要考虑的一个重要指标之一，并且近年来各机构对这一指标的要求不断增加。本文采用主动控制的方法针对船舶舱室等封闭空间内部低频噪声进行控制，并对控制算法进行了深入研究。对控制过程中出现的非最小相位误差通道、时变误差通道以及非线性误差通道的系统进行了相应算法改进以提高噪声控制效果。具体工作如下：
　　首先对传统的噪声主动控制算法及相关改进算法的特性进行了介绍和分析，并对它们的降噪性能进行了仿真对比。以控制封闭空间内部噪声为例对带宽噪声控制过程中影响算法性能的主要因素进行了讨论。试验采用多通道前馈自适应算法，利用结构的振动信号作为参考信号，对空间内部噪声进行控制，并对试验过程中产生的问题进行了详细的分析和研究。通过依次对参考信号、采样频率、误差通道等环节进行仿真对比和讨论，最终得到了影响带宽噪声控制效果的主要因素并且通过试验对仿真结果进行了验证。同时对发动机阶次噪声控制过程中遇到的问题也进行了研究和分析。
　　根据多通道控制系统中参考信号和噪声之间的多相干性关系，提出了一种基于噪声成份的基本通道辨识方法。该方法能够在激励源信号相关的情况下完成多通道系统中各个基本通道传递函数的辨识。通过分析非最小相位误差通道对于宽频带噪声控制的影响，本文将辨识得到的基本通道与误差通道的稳定近似逆结合起来，并提取因果部分得到了因果最优控制器。该控制器既可以作为线性时不变系统的最优控制器以取得最佳的噪声控制效果；又可以作为一个准确的预测器来统计一个控制系统在实际应用中可以取得的最大降噪效果进而对控制系统进行改进。该因果最优控制器的性能采用在试验过程中采集的数据通过仿真进行验证，并将得到的噪声控制结果与采用传统噪声控制算法得到的控制结果进行对比和讨论。
　　针对时变的误差通道系统，传统的自适应算法不能有效地对噪声进行控制，甚至还会引起控制系统不稳定。对此本文通过优化归一化步长因子和采用外加白噪声增益自动调节策略，提出了一种改进的误差通道在线辨识方法。其中外加白噪声增益和归一化变步长因子分别根据建模滤波器和自适应滤波器的收敛状态而实时调节。算法的性能通过采用不同类型的输入信号进行了仿真验证。与现有的在线辨识方法相比，本文提出的方法在计算量没有明显增加的情况下，可以实现误差通道建模速度和精度的提高。
　　控制系统中误差通道存在非线性特性也是降低噪声控制效果的主要原因之一。为了提高非线性误差通道控制系统的噪声控制性能，本文基于李雅普诺夫函数设计了反馈式控制器。该控制器首先针对包含不确定参数在内的线性部分系统采用线性矩阵不等式设计H∞鲁棒性控制器，然后采用逐步后推法使非线性扬声器系统跟踪上述得到的鲁棒性控制器最优解并统计未知系统参数。由于上述控制器设计过程中需要使用系统的状态变量，为了减小控制系统成本，采用扩展卡尔曼状态观测器实时统计系统状态变量，并将状态统计误差考虑在内对设计的控制算法进行了修正。然后采用仿真对设计的控制算法在关心频带内的降噪性能进行验证。接着设计了一套简便易行的扬声器线性及非线性参数辨识方案，并在实验室中对非线性扬声器进行了精确的建模和参数辨识。然后采用状态子空间法对噪声传递路径对应的状态空间矩阵进行了辨识，并基于辨识结果对该非线性算法的应用局限性进行了说明。
　　为了提高非线性算法的通用性，本文在离散域中采用非线性数字滤波器设计控制系统，并提出了一种改进的非线性自适应前馈控制算法。该算法采用双线性滤波器结构，通过对参考信号进行三角函数展开来完成高阶非线性控制滤波器的设计；并且将参考信号的三角函数展开与控制器输出信号的乘积考虑在内，使得控制滤波器在完成高阶非线性化的同时尽可能减小它的长度。该控制滤波器在更新过程中引入了加权因子，减小了非线性控制滤波器中较小的权值项产生的输出对整体滤波器系数收敛产生的干扰，从而加快了控制滤波器的收敛速度。接着针对不同类型的非线性误差通道和噪声，本文对该非线性控制算法的降噪效果进行了仿真比较。最后在实验室中采用TMS320F28069型DSP控制器对该算法进行了实现，并对噪声控制效果进行了验证。