陳國在臺灣大學：工程科學及海洋工程學研究所陳重銘Chen, Chung-MingChung-MingChen2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51137本文為一針對一維管道聲場主動噪音控制的實用探討，實驗分成兩個步驟。首先，利用系統識別找出聲學路徑與控制系統路徑的數學模型，其次再依系統模型設計補償器。 第一種直接以訊號產生器之內建訊號做為控制器參考輸入，以主極點配置的方法，針對期望響應來規劃控制系統的輸出，設計一個前饋補償器。實驗結果對於單頻音，管道下游聲音壓力位準及聲音強度位準有20到25dB以及20dB左右的衰減。 第二種針對主動噪音控制系統的控制路徑（第二路徑），補償一個控制器使閉迴路系統提高增益邊界與相位邊界，進而提高閉迴路系統的強健性。實驗結果對於單頻音，管道下游聲音壓力位準及聲音強度位準有10到15dB以及10dB左右的衰減。This thesis is to study the active control of acoustic fields in duct. There are two parts for the experiment. Firstly, we find the mathematical models of the acoustic path and the control system path by using the modeling method. Secondly, we design controllers by system models. There are two frameworks for the controllers. The first one uses the signals received directly from the function generator as the reference input. A feedforward control by Dominant Pole Assignment algorithm is used to produce the optimum interferential output. The result reveals the attenuation of the acoustic pressure and associated power just downstream the controllable source for pure-tone by 20 to 25 dB and 20 dB can be achieved. In the second one, we study ANC based on a robustly feedback-controlled secondary path.. A robust feedback controller for the secondary path is obtained by increasing Gain and Phase Margin. The result reveals the attenuation of the acoustic pressure and associated power just downstream the controllable source for pure-tone by 10 to 15 dB and 10 dB can be achieved.摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .III 圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .VII 表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI 第一章 緒論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.2文獻研究. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.3論文概要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 第二章 控制系統架構與識別. . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.1一維管道聲場系統. . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.1.1管道聲場. . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.1.2管道消音機制. . . . . . . . . . . . . . . . .7 2.1.3一維管道聲場主動控制. . . . . . . . . . . . .9 2.2 實驗架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 2.2.1實驗配置. . . . . . . . . . . . . .. . .. .12 2.2.2實驗設備. . . . . . . . . . . . . .. . .. .13 2.3 系統識別. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 2.3.1 ARX模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 2.3.2 參數推測用的準則規範. . . . . . . . . . . . . . .19 2.3.3 最小平方法. . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.4控制系統之系統識別. . . . . . . . . . . . . . . .22 第三章 PID控制器控制理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 3.1控制器介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 3.1.1 PID 控制器. . . . . . . . . . . . . . . . .29 3.1.2 PID控制器的架構. . . . . . . . . . . . . .31 3.2數位與類比控制器. . . . . . . . . . . . . . . .33 3.2.1 z 轉換. . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 3.2.2數位PID控制架構. . . . . . . . . . . . . . . .35 3.2.3 數位系統的穩定性. . . . . . . . . . . . . .37 3.2.4 類比電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 3.3控制器的參數設計. . . . . . . . . . . . . . . .41 3.3.1 給定增益與相位餘裕. . . . . . . . . . . . .41 3.3.2 主極點放置. . . . . . . . . . . . . . . . .45 3.3.3 結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 第四章 實驗結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 4.1 實驗結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 4.2 討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 第五章 結論與未來展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 5.1 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 5.2 未來展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 參考文獻90852978 bytesapplication/pdfen-US主動控制管道系統識別active controlductsystem identificationthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51137/1/ntu-96-R92525044-1.pdf