本發(fā)明屬于噪聲控制，具體涉及一種緩沖塊測試臺架補償降噪方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車和智能駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，汽車懸架系統(tǒng)的性能測試要求日益嚴苛。緩沖塊作為懸架系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其動態(tài)特性（如剛度、阻尼、疲勞壽命）的測試精度直接影響整車的nvh（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能。然而，傳統(tǒng)的緩沖塊測試臺架在降噪技術(shù)上面臨以下關(guān)鍵問題：主動降噪系統(tǒng)的實時性缺陷：部分高端臺架引入了基于lms（最小均方）算法的主動降噪技術(shù)，但其固定步長設(shè)計存在固有矛盾，為保持穩(wěn)定性，步長通常較小，導致算法收斂時間長，無法跟蹤瞬態(tài)沖擊噪聲（如緩沖塊碰撞產(chǎn)生的脈寬<5ms的噪聲），且在復雜工況下，降噪效果隨測試時間延長顯著衰減。多物理場耦合噪聲的識別盲區(qū)：緩沖塊測試過程中，機械振動、液壓脈動、電磁干擾等多物理場噪聲相互耦合，而現(xiàn)有系統(tǒng)常采用單一傳感器（如僅加速度計或麥克風）進行噪聲分析。環(huán)境擾動下的性能漂移：測試臺架在長時間運行或溫差變化時，機械結(jié)構(gòu)的熱膨脹/收縮會改變信號傳遞路徑，導致時滯參數(shù)漂移。現(xiàn)有系統(tǒng)缺乏動態(tài)補償機制，可能導致降噪性能衰減。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種緩沖塊測試臺架補償降噪方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種緩沖塊測試臺架補償降噪方法，所述緩沖塊測試臺架補償降噪方法的實施包括以下步驟：

4、實施多物理場信號同步捕獲，同步獲取緩沖塊動態(tài)載荷譜、臺架振動加速度信號和聲壓脈動特征；

5、基于所述多物理場信號建立混合信號矩陣，根據(jù)所述混合信號矩陣獲取盲源分離矩陣，推導獨立噪聲源信號；

6、基于所述獨立噪聲源信號構(gòu)建自適應補償拓撲，融合瞬態(tài)誤差生成具有時變步長約束的主動降噪信號；

7、引入熱力學-信號耦合模型，當監(jiān)測溫差超出容許閾值時，通過溫差時滯參數(shù)調(diào)控所述主動降噪信號得到二次主動降噪信號，基于所述二次主動降噪信號進行緩沖塊測試臺架補償降噪。

8、優(yōu)選的，所述獨立噪聲源信號的推導包括：

9、構(gòu)建盲源分離目標函數(shù)；

10、迭代優(yōu)化所述盲源分離目標函數(shù)達到最小值，得到分離矩陣，基于所述分離矩陣和所述混合信號矩陣得到所述盲源分離矩陣y=wx=[y1,y2,…,yn]，分離出n個獨立的噪聲源信號，其中，x為混合信號矩陣，w為分離矩陣。

11、優(yōu)選的，所述盲源分離目標函數(shù)的表達式為，其中，w為分離矩陣，e為期望，pi為第i個噪聲源信號的概率密度函數(shù)，yi為第i個噪聲源信號，n為噪聲源個數(shù)。

12、優(yōu)選的，所述主動降噪信號的生成包括：

13、捕獲瞬態(tài)誤差信號e(n)并計算時變步長因子；

14、根據(jù)所述獨立噪聲源信號統(tǒng)計易噪點位得到模態(tài)振型函數(shù)，并記錄固有頻率，基于所述模態(tài)振型函數(shù)和所述固有頻率生成結(jié)構(gòu)補償信號，所述結(jié)構(gòu)補償信號的數(shù)學描述為，其中，m為易噪點位個數(shù)，為位置x處的第m階模態(tài)振型函數(shù)，為位置y處的第m階模態(tài)振型函數(shù)，ωm為第m階固有頻率，ω為外部激勵頻率，j為虛數(shù)單位，為模態(tài)阻尼比；

15、基于所述結(jié)構(gòu)補償信號生成所述主動降噪信號。

16、優(yōu)選的，所述時變步長因子的計算公式為，其中，為最小步長，為最大步長，α為步長調(diào)節(jié)靈敏度系數(shù)，基于所述時變步長因子約束主動降噪信號的步長。

17、優(yōu)選的，所述主動降噪信號的表達式為，其中，fcomp(t)為t時刻的主動降噪信號，φ為噪聲信號的角頻率，為結(jié)構(gòu)補償信號的幅值，為結(jié)構(gòu)補償信號的相位角。

18、優(yōu)選的，所述二次主動降噪信號的獲取包括：

19、預設(shè)基準溫度，獲取實時溫度，基于所述實時溫度和所述基準溫度的差值得到所述監(jiān)測溫差，獲取主動降噪信號傳遞路徑長度、材料熱膨脹系數(shù)和信號傳播速率并計算線性溫度系數(shù)；

20、獲取所述基準溫度下的初始溫差時滯，基于所述初始溫差時滯和所述線性溫度系數(shù)計算所述溫差時滯參數(shù)；

21、基于所述溫差時滯參數(shù)調(diào)控所述主動降噪信號得到所述二次主動降噪信號，數(shù)學描述為，其中，為二次主動降噪信號，為溫差時滯參數(shù)。

22、優(yōu)選的，所述線性溫度系數(shù)的計算公式為，其中，為線性溫度系數(shù)，為材料熱膨脹系數(shù)，l0為主動降噪信號傳遞路徑長度，v為信號傳播速率。

23、優(yōu)選的，所述溫差時滯參數(shù)的計算公式為，其中，為溫差時滯參數(shù)，為初始溫差時滯，為t時刻的監(jiān)測溫差。

24、一種緩沖塊測試臺架補償降噪系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，包括信號捕獲模塊、噪聲源分離模塊、主動降噪模塊和二次補償模塊；

25、所述信號捕獲模塊用于實施多物理場信號同步捕獲，同步獲取緩沖塊動態(tài)載荷譜、臺架振動加速度信號和聲壓脈動特征；

26、所述噪聲源分離模塊用于基于所述多物理場信號建立混合信號矩陣，根據(jù)所述混合信號矩陣獲取盲源分離矩陣，推導獨立噪聲源信號；

27、所述主動降噪模塊用于基于所述獨立噪聲源信號構(gòu)建自適應補償拓撲，融合瞬態(tài)誤差生成具有時變步長約束的主動降噪信號；

28、所述二次補償模塊用于引入熱力學-信號耦合模型，當監(jiān)測溫差超出容許閾值時，通過溫差時滯參數(shù)調(diào)控所述主動降噪信號得到二次主動降噪信號，基于所述二次主動降噪信號進行緩沖塊測試臺架補償降噪。

29、本發(fā)明的有益效果為：

30、（1）通過時變步長因子進行噪聲控制的步長調(diào)節(jié)，實現(xiàn)沖擊噪聲下的小步長防抖與穩(wěn)態(tài)噪聲下的大步長快速跟蹤。

31、（2）分離機械振動、液壓脈動、電磁干擾等多個相互耦合的多物理場噪聲，提升降噪精度。

32、（3）通過溫差時滯參數(shù)調(diào)控主動降噪信號，消除降噪過程中的溫差影響，降噪效果顯著提升。

技術(shù)特征：

1.一種緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述緩沖塊測試臺架補償降噪方法的實施包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述獨立噪聲源信號的推導包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述盲源分離目標函數(shù)的表達式為，其中，w為分離矩陣，e為期望，pi為第i個噪聲源信號的概率密度函數(shù)，yi為第i個噪聲源信號，n為噪聲源個數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述主動降噪信號的生成包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述時變步長因子的計算公式為，其中，為最小步長，為最大步長，α為步長調(diào)節(jié)靈敏度系數(shù)，基于所述時變步長因子約束主動降噪信號的步長。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述主動降噪信號的表達式為，其中，fcomp(t)為t時刻的主動降噪信號，φ為噪聲信號的角頻率，為結(jié)構(gòu)補償信號的幅值，為結(jié)構(gòu)補償信號的相位角。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述二次主動降噪信號的獲取包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述線性溫度系數(shù)的計算公式為，其中，為線性溫度系數(shù)，為材料熱膨脹系數(shù)，l0為主動降噪信號傳遞路徑長度，v為信號傳播速率。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，其特征在于，所述溫差時滯參數(shù)的計算公式為，其中，為溫差時滯參數(shù)，為初始溫差時滯，為t時刻的監(jiān)測溫差。

10.一種緩沖塊測試臺架補償降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)應用于如權(quán)利要求1-9中任一所述的緩沖塊測試臺架補償降噪方法，包括信號捕獲模塊、噪聲源分離模塊、主動降噪模塊和二次補償模塊；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種緩沖塊測試臺架補償降噪方法及系統(tǒng)，屬噪聲控制領(lǐng)域。其中，該方法包括實施多物理場信號同步捕獲，同步獲取緩沖塊動態(tài)載荷譜、臺架振動加速度信號和聲壓脈動特征；基于多物理場信號建立混合信號矩陣，根據(jù)混合信號矩陣獲取盲源分離矩陣，推導獨立噪聲源信號；基于獨立噪聲源信號構(gòu)建自適應補償拓撲，融合瞬態(tài)誤差生成具有時變步長約束的主動降噪信號；引入熱力學?信號耦合模型，當監(jiān)測溫差超出容許閾值時，通過溫差時滯參數(shù)調(diào)控主動降噪信號得到二次主動降噪信號，基于二次主動降噪信號進行緩沖塊測試臺架補償降噪。本發(fā)明實現(xiàn)了通過時變步長和溫差時滯參數(shù)調(diào)控噪聲補償過程，噪聲控制效率更高，效果顯著。

技術(shù)研發(fā)人員：吳仍廣,郝明,任紅桃
受保護的技術(shù)使用者：拾音汽車科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28