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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: O controle ativo de ruído em dutos: um estudo teórico -experimental
Other Titles: The active noise control in ducts: a theoretical experimental study
metadata.dc.creator: Nuñez, Israel Jorge Cárdenas
metadata.dc.contributor.advisor1: Ribeiro, José Francisco
metadata.dc.contributor.referee1: Steffen Júnior, Valder
metadata.dc.contributor.referee2: Duarte, Marcus Antônio Viana
metadata.dc.contributor.referee3: Fleury, Agenor de Toledo
metadata.dc.contributor.referee4: Trindade, Marcelo Areias
metadata.dc.description.resumo: Este 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.
Abstract: 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.
Keywords: Controle ativo de ruído
Filtros FXLMS
Modelo de duto
Active noise control
Filtered FXLMS
Duct model
Controle de ruído
Filtros adaptativos
Engenharia acústica
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: NUÑEZ, Israel Jorge Cárdenas. The active noise control in ducts: a theoretical experimental study. 2005. 150 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14797
Issue Date: 7-Oct-2005
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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