純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)分析評(píng)價(jià)研究

【摘要】：隨著世界各國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)也開(kāi)始重視對(duì)新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)和研究，純電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)中一個(gè)重要類(lèi)型，也逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的研究主要集中在動(dòng)力系統(tǒng)和電池系統(tǒng)方面，較少考慮噪聲特性方面，針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)聲品質(zhì)方面的研究并無(wú)文獻(xiàn)記錄，因而有必要進(jìn)行深入研究。 本文依托2012年吉林省科技發(fā)展計(jì)劃重大項(xiàng)目“一汽純電動(dòng)汽車(chē)聲品質(zhì)分析評(píng)價(jià)與控制技術(shù)研究”，以我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車(chē)為研究對(duì)象，針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲聲品質(zhì)進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)車(chē)內(nèi)噪聲樣本的采集和處理，進(jìn)行了聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的研究，開(kāi)創(chuàng)性地采用基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)的預(yù)測(cè)模型，找出影響純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)的主要因素，對(duì)進(jìn)一步控制和改進(jìn)聲品質(zhì)提供幫助。這一研究將對(duì)提高純電動(dòng)汽車(chē)聲學(xué)設(shè)計(jì)和噪音控制水平、增強(qiáng)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值意義。 本文的研究工作主要分為兩大部分： 一、采集車(chē)內(nèi)噪聲樣本，進(jìn)行車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)和研究 借助半消聲實(shí)驗(yàn)室對(duì)四個(gè)不同車(chē)型的純電動(dòng)汽車(chē)由電機(jī)產(chǎn)生的車(chē)內(nèi)噪聲進(jìn)行樣本采集，此過(guò)程在轉(zhuǎn)轂平臺(tái)上進(jìn)行，試驗(yàn)采用Head人工頭分別對(duì)車(chē)輛在20km/h、40km/h、80km/h、100km/h、120km/h五種勻速工況下的噪聲信號(hào)進(jìn)行采集；之后，開(kāi)始進(jìn)行聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲煩躁度進(jìn)行等級(jí)評(píng)分；運(yùn)用Artemis聲品質(zhì)軟件計(jì)算出噪聲樣本的主要心理聲學(xué)客觀參數(shù)，包括響度、尖銳度、波動(dòng)度、粗糙度等；最后對(duì)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和心理聲學(xué)客觀參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，確定對(duì)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)具有主要影響的心理聲學(xué)客觀參數(shù)。 二、建立純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，并檢驗(yàn)聲品質(zhì)改善效果 首先對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)、傳遞函數(shù)和算法原理進(jìn)行了闡述，隨后對(duì)GA遺傳算法的相關(guān)概念、流程和操作等進(jìn)行了介紹，最后通過(guò)將GA遺傳算法與BP算法相結(jié)合從而構(gòu)建了GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。再引入主客觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果，確定了車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)評(píng)價(jià)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)及各層神經(jīng)元數(shù)目進(jìn)行設(shè)定，并對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行設(shè)定；之后又使用遺傳算法對(duì)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；利用Matlab軟件建立了純電動(dòng)車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)（煩躁度）的GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，并對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練、檢驗(yàn)，充分證明了該模型的收斂性、穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)精度。最后，探索了電動(dòng)車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲降噪控制措施，并利用已建立的電動(dòng)車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)客觀評(píng)價(jià)模型和主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)驗(yàn)證了聲品質(zhì)改善效果。 【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)汽車(chē) 電機(jī) 聲品質(zhì) 主觀評(píng)價(jià) 遺傳算法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72;U461.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究背景和意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車(chē)聲品質(zhì)研究的概況13-15
• 1.2.1 國(guó)外純電動(dòng)汽車(chē)聲品質(zhì)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)聲品質(zhì)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論和發(fā)展過(guò)程15-16
• 1.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論15
• 1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程15-16
• 1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽車(chē)聲品質(zhì)研究的應(yīng)用16-17
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容和安排17-20
• 第2章 聽(tīng)覺(jué)感知及聲品質(zhì)研究的心理聲學(xué)基礎(chǔ)20-30
• 2.1 聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)20-22
• 2.2 聽(tīng)覺(jué)感知特性22-25
• 2.2.1 聽(tīng)閾和痛閾22-23
• 2.2.2 掩蔽效應(yīng)23-24
• 2.2.3 特征頻帶和 Bark 尺度24-25
• 2.3 聲品質(zhì)心理聲學(xué)客觀參數(shù)及計(jì)算模型25-29
• 2.3.1 響度26-27
• 2.3.2 尖銳度27-28
• 2.3.3 抖動(dòng)度與粗糙度28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)主客觀評(píng)價(jià)及研究30-46
• 3.1 純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及噪聲組成部分30-32
• 3.1.1 純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)30-31
• 3.1.2 純電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)噪聲組成部分31-32
• 3.2 車(chē)內(nèi)噪聲聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)32-38
• 3.2.1 噪聲樣本的采集和處理32-33
• 3.2.2 聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)流程33-34
• 3.2.3 聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)主體的確定34-35
• 3.2.4 聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)方法的選擇35-37
• 3.2.5 聲品質(zhì)主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果37-38
• 3.3 心理聲學(xué)客觀參數(shù)計(jì)算及相關(guān)分析38-41
• 3.3.1 心理聲學(xué)客觀參數(shù)的計(jì)算38-41
• 3.4 相關(guān)分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-46
• 第4章 GA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建46-60
• 4.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述46-50
• 4.1.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)46-47
• 4.1.2 BP 網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)47
• 4.1.3 BP 學(xué)習(xí)算法原理47-50
• 4.2 遺傳算法及其基本理論50-57
• 4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法及其基本概念50-52
• 4.2.2 遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)及流程52-53
• 4.2.3 遺傳算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)53-55
• 4.2.4 遺傳算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用55-57
• 4.3 GA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)評(píng)價(jià) GA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建60-72
• 5.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)60-63
• 5.1.1 網(wǎng)絡(luò)層數(shù)及各層神經(jīng)元數(shù)目的設(shè)定60-61
• 5.1.2 傳遞函數(shù)的設(shè)定61-63
• 5.2 遺傳算法對(duì) BP 網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)閾值的優(yōu)化63-67
• 5.2.1 變異概率的確定63
• 5.2.2 種群大小的確定63-64
• 5.2.3 遺傳算法的訓(xùn)練64-67
• 5.2.4 遺傳算法優(yōu)化后的初始權(quán)值和閾值67
• 5.3 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì) GA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的建立67-68
• 5.4 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練和檢驗(yàn)68-71
• 5.4.1 預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練68-69
• 5.4.2 聲品質(zhì)預(yù)測(cè)模型收斂性檢驗(yàn)69
• 5.4.3 聲品質(zhì)預(yù)測(cè)模型穩(wěn)定性檢驗(yàn)69-70
• 5.4.4 聲品質(zhì)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)精度檢驗(yàn)70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第6章 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)分析控制研究72-78
• 6.1 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)控制方案研究72-73
• 6.1.1 降低車(chē)內(nèi)噪聲源的強(qiáng)度72
• 6.1.2 隔絕噪聲傳播路徑72
• 6.1.3 吸聲處理72-73
• 6.2 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)控制結(jié)果分析73-75
• 6.3 車(chē)內(nèi)聲品質(zhì)改善效果檢驗(yàn)75-77
• 6.3.1 聲品質(zhì)煩躁度客觀評(píng)價(jià)檢驗(yàn)75-76
• 6.3.2 主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)檢驗(yàn)76-77
• 6.4 本章小結(jié)77-78
• 第7章 總結(jié)與展望78-82
• 7.1 研究工作總結(jié)78-79
• 7.2 研究工作展望79-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果86-87
• 致謝87

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