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在职硕士论文开题报告范文「计算机控制技术论文」

  • 论文价格:免费
  • 用途: 开题报告 Proposal
  • 作者:上海论文网
  • 点击次数:1
  • 论文字数:2015
  • 论文编号:el202202021607160
  • 日期:2023-03-07
  • 来源:上海论文网

在职硕士论文开题报告范文怎么写?本文将以计算机论文为例,为大家分享一篇开题报告的范文样本,标题是“基于智能算法的车内路噪多通道主动控制技术研究”,具体详情如下。

一、论文开题报告基本框架

论文开题报告一般由以下八个部分组成(每个院校都有固定的开题报告模板,可能有所差异,大家可以参照各自学院的要求进行写作)。具体内容如下:

1.选题的背景及意义

2.研究目标及内容

3.研究方法

4.论文大纲

5.技术难点和可能的解决方案

6.预期成果及可能的创新点

7.论文工作计划

8.参考文献

计算机论文开题报告

二、选题的背景及意义

1.1.1 研究背景

如今,社会发展日新月异,人们整体生活水平日渐改善,人们对周围环境质量的要求也越来越高。随着汽车的普及,车内噪声成为人民越来越关心的问题。研究表明,噪声会对人体的听觉系统、心血管系统、消化系统和神经系统产生不利影响,进而危害人体的健康[1]。此外,车内噪声同样会对车内仪器和汽车部件造成一定的干扰[2]。随着汽车智能化与人工智能技术(AI)的快速发展,人车语音交互已经成为目前的热点研究方向之一[3]。为了提高语音识别的准确性,需要控制车内的背景噪声,以防止噪声对语音指令产生干扰。

从客户的角度来看,由于车辆的声音质量与车辆的产品质量直接相关,因此车辆制造商已经投入大量的时间和资源来开发更加舒适的车厢声音环境。近年来,商业上对降低燃油消耗和二氧化碳排放的需求促使汽车制造商制造出重量更轻、尺寸更小的汽车。然而,较轻的车辆结构通常向车厢传递更多的低频噪声,这加剧了噪声问题。降低车内背景噪声,改善车内乘员所处的声学环境,提升声学环境品质,是目前汽车技术发展的重要方向[4-5]。降低车内噪声,一方面能够提高汽车整体的舒适性和安全性,维护车内仪器的正常工作,另一方面,可以推动人车语音交互技术的发展,更加有助于提高车辆的市场竞争力[6-7]。

1.1.2 研究意义

本文通过研究噪声多通道主动控制技术的基本原理、系统结构和算法实现,并对车内路噪的噪声特性进行分析,结合现有的车内路噪主动控制方法提出了一种新的基于神经网络技术的车内路噪多通道主动控制策略:采用对时间序列信号具有较好辨识能力的神经网络方法,经过离线训练后通过悬架和车身连接点的振动加速度信号对车内路噪信号进行辨识,然后利用多通道噪声主动控制算法对车内路噪进行主动降噪,并围绕提出的控制策略,主要完成了以下研究工作: 首先,通过比较各类算法特点后确定了车内多通道噪声主动控制系统的控制方案,采用基于随机梯度的 LMS 算法及多通道 FxLMS 算法分别完成多通道噪声主动控制系统的次级声通道辨识和主动降噪。 其次,基于试验采集的汽车匀速行驶工况下悬架和车身连接点的振动加速度信号以及车内驾驶员与后排乘员耳旁噪声信号进行了低频特性与多重相关性分析,建立了车内路噪辨识的 Elman 神经网络模型。 然后,建立了多通道噪声主动控制系统模型,并将其与多参考 LMS 算法合成车内路噪模型和 Elman 神经网络车内路噪辨识模型分别整合,搭建了现有的车内路噪主动控制模型与基于神经网络的车内路噪多通道主动控制模型,对比验证提出的车内路噪多通道主动控制策略的有效性和可行性。基于试验采集的振动与噪声数据分别对两组模型进行了仿真分析。结果表明,在路噪频率范围内,两组模型均取得了良好的降噪效果,可以实现多点的同时降噪。现有的车内路噪主动控制模型降噪量主要分布在 10dB 以内,峰值的降噪量可以达到约 20dB。基于神经网络辨识的车内路噪主动控制系统降噪效果不逊于现有的车内路噪多通道主动控制策略,甚至在 0-50Hz范围内的峰值噪声降噪效果更佳,可以达到约25dB。 最后,基于所建立的车内路噪多通道主动控制 Simulink 模型及其控制策略,搭建车内路噪多通道主动控制系统的硬件在环仿真平台,并以实车试验采集的数据为基础对所建系统进行硬件在环仿真试验,结果表明基于神经网络的车内路噪多通道主动控制系统在 20-100Hz 频率范围内具有较好的降噪效果,并且可以实现多点的同时降噪,降噪量主要分布在 2-8dB,噪声峰值处的降噪效果更佳。

三、研究内容

当车辆以中速或高速行驶时,路噪是车内噪声的主要来源。而目前国内只在路噪的传递路径和结构优化方面的有了比较成熟的研究和应用,但在车内路噪主动控制上国内的研究仍然处于起步阶段,且多以单通道为主。针对以上问题,本文提出了一种基于智能算法的车内路噪自适应主动控制方法,根据车内路噪与车身关键点的振动加速度信号强相关的特点,利用神经网络对车内路噪进行辨识,然后对车内路噪进行多通道自适应主动控制,并利用 Simulink 进行了仿真分析,最后通过硬件在环试验验证了所建立的车内路噪多通道主动降噪系统的控制效果。本文主要研究内容包括以下几方面:

(1)研究噪声主动控制基本原理、控制算法、系统结构及其实现方法。分别从声学和控制方法两个方面对噪声主动控制原理和算法进行研究和分析。

(2)进行了不同工况下车身关键点振动和车内耳旁噪声信号的采集试验。先进行了数据预处理,分析了车内路噪特性,对试验采集的振动信号与车内噪声信号进行了低频相关性分析。然后,根据以上分析,在现有车内路噪主动控制策略的基础上提出了一种新的基于神经网络辨识的车内路噪多通道主动控制策略。该策略采用神经网络方法通过车身振动加速度信号识别车内路噪,然后利用多通道 FXLMS 算法对车内路噪进行多通道噪声主动控制。最后,建立基于 Elman 神经网络算法的车内路噪辨识模型,通过实车试验采集的车身振动加速度信号和车内驾驶员与后排乘员耳旁噪声信号对神经网络模型进行训练。

(3)运用 Matlab/Simulink 仿真工具,进行了次级声通道辨识的建模仿真与控制系统参数的选择,建立了多通道噪声主动控制系统模型,并将其与多参考LMS 算法合成车内路噪模型和 Elman 神经网络车内路噪辨识模型分别整合,搭建了现有的车内路噪主动控制模型与基于神经网络的车内路噪多通道主动控制模型,验证了提出的车内路噪多通道主动控制策略的有效性和可行性。

(4)根据车内路噪多通道主动控制策略与 Simulink 模型仿真分析与控制结果,进一步搭建车内路噪多通道主动控制硬件在环仿真平台,并以实车试验采集数据为基础对所建系统进行硬件在环仿真试验,验证了上述所提出的控制策略与控制方法的有效性。

计算机论文开题报告

四、研究方法

本文通过研究噪声多通道主动控制技术的基本原理、系统结构和算法实现,并对车内路噪的噪声特性进行分析,结合现有的车内路噪主动控制方法提出了一种新的基于神经网络技术的车内路噪多通道主动控制策略:采用对时间序列信号具有较好辨识能力的神经网络方法,经过离线训练后通过悬架和车身连接点的振动加速度信号对车内路噪信号进行辨识,然后利用多通道噪声主动控制算法对车内路噪进行主动降噪,并围绕提出的控制策略,主要完成了以下研究工作:

首先,通过比较各类算法特点后确定了车内多通道噪声主动控制系统的控制方案,采用基于随机梯度的 LMS 算法及多通道 FxLMS 算法分别完成多通道噪声主动控制系统的次级声通道辨识和主动降噪。 其次,基于试验采集的汽车匀速行驶工况下悬架和车身连接点的振动加速度信号以及车内驾驶员与后排乘员耳旁噪声信号进行了低频特性与多重相关性分析,建立了车内路噪辨识的 Elman 神经网络模型。

然后,建立了多通道噪声主动控制系统模型,并将其与多参考 LMS 算法合成车内路噪模型和 Elman 神经网络车内路噪辨识模型分别整合,搭建了现有的车内路噪主动控制模型与基于神经网络的车内路噪多通道主动控制模型,对比验证提出的车内路噪多通道主动控制策略的有效性和可行性。基于试验采集的振动与噪声数据分别对两组模型进行了仿真分析。结果表明,在路噪频率范围内,两组模型均取得了良好的降噪效果,可以实现多点的同时降噪。现有的车内路噪主动控制模型降噪量主要分布在 10dB 以内,峰值的降噪量可以达到约 20dB。基于神经网络辨识的车内路噪主动控制系统降噪效果不逊于现有的车内路噪多通道主动控制策略,甚至在 0-50Hz范围内的峰值噪声降噪效果更佳,可以达到约25dB。

最后,基于所建立的车内路噪多通道主动控制 Simulink 模型及其控制策略,搭建车内路噪多通道主动控制系统的硬件在环仿真平台,并以实车试验采集的数据为基础对所建系统进行硬件在环仿真试验,结果表明基于神经网络的车内路噪多通道主动控制系统在 20-100Hz 频率范围内具有较好的降噪效果,并且可以实现多点的同时降噪,降噪量主要分布在 2-8dB,噪声峰值处的降噪效果更佳。

五、研究结论

本文针对汽车行驶过程中轮胎与路面相互作用引起的车内路噪,进行了多通道噪声主动控制技术研究。通过对噪声主动控制的基本原理、系统结构、算法及其实现方法进行深入研究,结合对车身振动和车内噪声测量试验及对车内路噪特性的分析,提出了一种基于神经网络的车内路噪多通道主动控制策略。该策略具体可以分为两个部分:车内路噪辨识模块和多通道噪声主动控制模块。车内路噪辨识模块利用 Elman 神经网络通过悬架与车身连接点采集的振动加速度信号对车内前排驾驶员以及后排乘员耳旁噪声信号进行辨识,多通道噪声主动控制模块采用多通道FXLMS 算法对车内路噪进行多通道的主动降噪控制,整合两个模块,便可实现对车内路噪的多通道主动控制。

论文完成的研究工作和获得的主要结论如下:

(1)研究了噪声多通道主动控制的算法原理、系统结构及具体实现方法。

(2)设计并进行了汽车在不同车速匀速工况下行驶时车身与悬架连接点的振动加速度信号以及车内驾驶员与后排乘员耳旁噪声信号的采集试验。并基于试验数据,分析了车内路噪特性,利用多重相干分析方法证实了车内低频噪声与车身结构振动具有较好的相关性,从而提出了一种基于神经网络的车内路噪多通道主动控制策略。

(3)根据 Elman  递归反馈型神经网络对于时间序列信号具有良好的辨识和预测能力的特点,建立了基于 Elman  神经网络的车内路噪辨识模型,并以实车试验采集的车身振动加速度信号以及车内驾驶员与后排乘员耳旁噪声信号训练了该神经网络。

(4)建立了基于 FXLMS 算法的车内多通道噪声主动控制的 Matlab/Simulink仿真模型,基于实车试验采集的数据对模型进行了仿真分析,以初级声场噪声信号直接作为次级声源参考信号进行噪声主动控制,结果表明对于车辆不同的匀速行驶工况,多通道噪声主动控制系统在 0-100Hz 具有良好的降噪效果,可以实现

六、论文进度安排

20XX年11月01日-11月07日 论文选题  

20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》  

20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告  

20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告  

20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师  

20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作  

20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订  

20XX年03月21日-04月10日 论文答辩

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