O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
Data de Publicação: 2005
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14797
Resumo: This work is dedicated to the study of the problem of active noise control, evaluating some numerical and experimental methodologies. The analysis is restricted to the case of noises in ducts, in which the acoustic propagation phenomena are modeled. Four approaches for this type of models are presented. The first one is formulated by using the basic equations of the acoustics. This procedure generates an infinite dimension model of the duct. In the second approach, the infinite model is truncated by using Taylor s series. The third approach performs a modal expansion using the poles of the infinite dimension model, and, in the fourth, it is also considered a modal expansion, but in this case, by taking into account zeros and poles of the infinite dimension model. The four models studied are discussed and compared in the present contribution. A second part of this work is concerned with active noise control techniques. Monochannel (which uses only a loud speaker and a microphone) and multi-channel (which uses several loud speakers and microphones) controllers are studied. The studied active noise controllers use LMS adaptive algorithms. The noise signals are filtered using X-LMS techniques. These types of controller are usually simple and robust. The coefficients of the controller (modeled as a digital filter) are determined by using an online adaptive procedure looking for minimizing the noise levels. The control methodologies are tested numerically by using the mathematical model of the acoustic duct proposed. With the aim of validating experimentally these controllers a test rig instrumented with loud speakers and microphones was built, and the algorithms were implemented using a personal computer. At the remaining, the numerical and experimental results are discussed and some suggestions are presented in order to continue future works.
id UFU_eab865b2cd25a7f1e4f6f7355ab71116
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/14797
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimentalThe active noise control in ducts: a theoretical experimental studyControle ativo de ruídoFiltros FXLMSModelo de dutoControle de ruídoFiltros adaptativosEngenharia acústicaActive noise controlFiltered FXLMSDuct modelCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThis work is dedicated to the study of the problem of active noise control, evaluating some numerical and experimental methodologies. The analysis is restricted to the case of noises in ducts, in which the acoustic propagation phenomena are modeled. Four approaches for this type of models are presented. The first one is formulated by using the basic equations of the acoustics. This procedure generates an infinite dimension model of the duct. In the second approach, the infinite model is truncated by using Taylor s series. The third approach performs a modal expansion using the poles of the infinite dimension model, and, in the fourth, it is also considered a modal expansion, but in this case, by taking into account zeros and poles of the infinite dimension model. The four models studied are discussed and compared in the present contribution. A second part of this work is concerned with active noise control techniques. Monochannel (which uses only a loud speaker and a microphone) and multi-channel (which uses several loud speakers and microphones) controllers are studied. The studied active noise controllers use LMS adaptive algorithms. The noise signals are filtered using X-LMS techniques. These types of controller are usually simple and robust. The coefficients of the controller (modeled as a digital filter) are determined by using an online adaptive procedure looking for minimizing the noise levels. The control methodologies are tested numerically by using the mathematical model of the acoustic duct proposed. With the aim of validating experimentally these controllers a test rig instrumented with loud speakers and microphones was built, and the algorithms were implemented using a personal computer. At the remaining, the numerical and experimental results are discussed and some suggestions are presented in order to continue future works.Universidade Federal do Triângulo MineiroDoutor em Engenharia MecânicaEste trabalho formula e discorre sobre o problema de controle ativo de ruído e avalia algumas metodologias de controle tanto numérica como experimentalmente. A análise é restrita ao caso de ruídos em dutos, onde o fenômeno da propagação acústico é analiticamente modelado. Apresentam-se quatro abordagens para tal modelagem. A primeira, formulada a partir das equações fundamentais da acústica, gera um modelo de dimensão infinita para o duto. A segunda aproxima o modelo infinito por uma série truncada de Taylor. A terceira formulação realiza uma expansão modal, a partir dos pólos do modelo de dimensão infinita e a quarta, também realiza uma expansão modal, mas considera tanto os pólos como os zeros do modelo infinito dimensional. No trabalho são discutidos e comparados os quatro modelos numéricos propostos. Numa segunda parte este trabalho discorre-se sobre diversas técnicas de controle ativo de ruído em dutos. São estudados controladores do tipo mono canal, que utilizam um sensor e um atuador apenas e controladores do tipo multicanal, com vários sensores e atuadores. Todos os controladores ativos de ruído (CAR) estudados utilizam algoritmos adaptativos do tipo LMS (Least Mean Square) e técnicas de filtragem-X LMS. Este tipo de controlador tem como características marcantes à simplicidade e a robustez. Os coeficientes do controlador, modelado como um filtro digital, são adaptados on-line segundo uma estratégia que busca minimizar os ruídos não desejados. Estas metodologias de controle são testadas numericamente a partir do modelo matemático proposto para o duto acústico. Para avaliar também experimentalmente tais controladores, montou-se uma bancada de testes constituída por um duto de PVC instrumentada com alto falantes e microfones sendo os algoritmos de controle implementados em um microcomputador pessoal devidamente configurado. O trabalho encerra discutindo os resultados numéricos e experimentais obtidos e sugerindo desdobramentos a serem investigados no futuro.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFURibeiro, José Franciscohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787898H0Steffen Júnior, Valderhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4Duarte, Marcus Antônio Vianahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780739A4Fleury, Agenor de Toledohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727495Y7Trindade, Marcelo Areiashttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791273P7Nuñez, Israel Jorge Cárdenas2016-06-22T18:39:54Z2008-05-072016-06-22T18:39:54Z2005-10-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfNUÑEZ, Israel Jorge Cárdenas. O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental. 2005. 150 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14797porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2020-02-13T14:22:39Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14797Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2020-02-13T14:22:39Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
The active noise control in ducts: a theoretical experimental study
title O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
spellingShingle O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
Controle ativo de ruído
Filtros FXLMS
Modelo de duto
Controle de ruído
Filtros adaptativos
Engenharia acústica
Active noise control
Filtered FXLMS
Duct model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
title_full O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
title_fullStr O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
title_full_unstemmed O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
title_sort O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental
author Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
author_facet Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ribeiro, José Francisco
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787898H0
Steffen Júnior, Valder
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721546Y4
Duarte, Marcus Antônio Viana
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780739A4
Fleury, Agenor de Toledo
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727495Y7
Trindade, Marcelo Areias
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791273P7
dc.contributor.author.fl_str_mv Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
dc.subject.por.fl_str_mv Controle ativo de ruído
Filtros FXLMS
Modelo de duto
Controle de ruído
Filtros adaptativos
Engenharia acústica
Active noise control
Filtered FXLMS
Duct model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Controle ativo de ruído
Filtros FXLMS
Modelo de duto
Controle de ruído
Filtros adaptativos
Engenharia acústica
Active noise control
Filtered FXLMS
Duct model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description This work is dedicated to the study of the problem of active noise control, evaluating some numerical and experimental methodologies. The analysis is restricted to the case of noises in ducts, in which the acoustic propagation phenomena are modeled. Four approaches for this type of models are presented. The first one is formulated by using the basic equations of the acoustics. This procedure generates an infinite dimension model of the duct. In the second approach, the infinite model is truncated by using Taylor s series. The third approach performs a modal expansion using the poles of the infinite dimension model, and, in the fourth, it is also considered a modal expansion, but in this case, by taking into account zeros and poles of the infinite dimension model. The four models studied are discussed and compared in the present contribution. A second part of this work is concerned with active noise control techniques. Monochannel (which uses only a loud speaker and a microphone) and multi-channel (which uses several loud speakers and microphones) controllers are studied. The studied active noise controllers use LMS adaptive algorithms. The noise signals are filtered using X-LMS techniques. These types of controller are usually simple and robust. The coefficients of the controller (modeled as a digital filter) are determined by using an online adaptive procedure looking for minimizing the noise levels. The control methodologies are tested numerically by using the mathematical model of the acoustic duct proposed. With the aim of validating experimentally these controllers a test rig instrumented with loud speakers and microphones was built, and the algorithms were implemented using a personal computer. At the remaining, the numerical and experimental results are discussed and some suggestions are presented in order to continue future works.
publishDate 2005
dc.date.none.fl_str_mv 2005-10-07
2008-05-07
2016-06-22T18:39:54Z
2016-06-22T18:39:54Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv NUÑEZ, Israel Jorge Cárdenas. O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental. 2005. 150 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14797
identifier_str_mv NUÑEZ, Israel Jorge Cárdenas. O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico - experimental. 2005. 150 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14797
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569563512799232