Analise teorica e experimental de estrategias de controle ativo de ruido

Orientador : Jose Roberto de França ArrudaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Este trabalho descreve a aplicação de métodos de controle ativo de ruído utilizando uma abordagem de filtragem adaptativa na configuração avanço, onde o objetivo é a observação do comportamento energético do sistema controlado. Os métodos de controle ativo testados foram o Filtered-X LMS no domínio do tempo e da freqüência e o ASIC (método de controle de intensidade sonora ativa) desenvolvido e implementado no domínio da freqüência. Este trabalho esta dividido em duas partes principais. Na primeira parte, os métodos de controle ativo foram testados em um ambiente acústico unidimensional constituído por um duto na forma de "T" com duas fontes acústicas. O modelo teórico do guia de ondas unidimensional foi desenvolvido utilizando o método dos elementos espectrais para o caso acústico. Neste experimento foram testadas as técnicas de medidas de intensidade sonora, potência radiada e sensores de velocidade de partícula. Os resultados teóricos e experimentais mostraram que o método dos elementos espectrais pode ser utilizado com sucesso para prever os fenômenos acústicos, e que não ocorrem diferenças significativas entre os métodos de controle ativo mesmo quando foram alteradas as funções de custo (troca dos sensores de pressão por sensores de velocidade de partícula). Na segunda parte, o algo ritmo Filtered-X LMS no domínio do tempo foi implementado em um cilindro com o intuito de atenuar o ruído interno quando este é gerado pela casca cilíndrica ou por uma fonte sonora externa à cavidade. Os esquemas de controle ativo testados foram o controle de vibração (A VC) e o controle ativo de ruído via atuação estrutural (ASAC). Demonstrou-se experimentalmente que, se o ruído interno é gerado pela vibração da casca cilíndrica, o melhor desempenho é atingido pelo controle de vibração, enquanto que, se o ruído é gerado por uma fonte externa, o controle ativo de ruído via atuação estrutural é a melhor alternativaAbstract: This work describes applications of the active noise control techniques using adaptive feed forward filtering theory, where the objective is to analyze energetic behavior of the controlled system. The active noise control methods employed are the normalized filtered-X LMS in the time and frequency domain and the Active Sound Intensity Controller (ASIC), which is developed and implemented in the frequency domain. This thesis is divided m two main parts. In the first part, the active noise control methods are applied in an one-dimensional waveguide constituted by a T-shaped duct with two acoustic sources. The one-dimensional waveguide was modeled by the Spectral Element Method (SEM). In this experiment, the measurements include the sound intensity, the radiated acoustic power, and the partic1e velocity. The theoretical and experimental results show that the spectral element method can be used successfully to predict the acoustic phenomena in one-dimensional waveguides. Besides, there is no significant difference when different active noise control strategies are implemented, even when the cost functions were changed (the change in the error sensor type means a change in the cost function). In the second part, the normalized filtered-X LMS in the time domain is applied to attenuate the interior noise m a cylindrical cavity. The adaptive control schemes implemented were the Active Control of Vibration (A VC) and the Active Structural Acoustic Control (ASAC). Result obtained when the primary noise is generated by mechanically exciting the cylindrical shell and by using an external acoustical source are compared. It is shown that if the interior noise is generated by shaking the cylindrical shell, it is better to apply the A VC scheme, while if the interior noise is generated by an external acoustical source it is better to apply the ASAC schemeDoutoradoProjetos MecanicosDoutor em Engenharia Mecânic