音響振動制御特論2019

授業

第1回(2019.6.20) †

準備
- 参考資料：B2.pdf の 3.1節、3.2節、付録A, B
- 複素振幅による調和振動の表現 ... 3.1節、式(2)
- 圧力と粒子（体積）速度に関する基本の式 ... 付録A、式(27)と(31)
例題：一様な管における音響強度を求める（終端の音響インピーダンスの効果）

第2回(2019.6.27) †

前回のつづき
- 一般の場合：Z(L) = α ρ0 c0

2センサ法による進行波圧力成分の計算（去年の第3回も参照） ... https://doi.org/10.5687/iscie.28.392 (22)式の下の式;

load_data_raw_AB_fixed_rows_changed_PCB.m

pc2_jw = frdata(:,4).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,5))/pcb_coeff_12638; % 
ps1_jw = frdata(:,8).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,9))/pcb_coeff_12992; % dummy
ps2_jw = frdata(:,2).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,3))/pcb_coeff_12637; % 
pc1_jw = frdata(:,6).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,7))/pcb_coeff_12991; % dummy

A1_jw = ( exp(-i*k*dl).*ps1_jw - exp(-i*k*(ls+dl)).*pc1_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
B1_jw = (-exp( i*k*dl).*ps1_jw + exp( i*k*(ls+dl)).*pc1_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
A2_jw = (-exp( i*k*dl).*ps2_jw + exp( i*k*(ls+dl)).*pc2_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
B2_jw = ( exp(-i*k*dl).*ps2_jw - exp(-i*k*(ls+dl)).*pc2_jw)./( 2*i*sin(k*ls));

第3回(2019.7.4) †

伝達マトリクスと因果的システム表現
例：長さlで断面が一様な管
伝達マトリクスに対応する伝達関数行列は非因果的
因果的システム表現(scattering matrix)
ナイキストの安定判別とシミュレーション
- Matlabソース simu.m
- Simulinkモデル simple.mdl
- その他、必要なもの ... nyquistplot.m, setoptions.m

第4回(2019.7.18) †

行列表現によるナイキスト安定判別：因果的システム表現を用いる場合と、伝達マトリクスを用いる場合
例題（Matlab）
- 定在波管の場合（前回の例と同一）simu_add.m
  - 因果的システム表現による解析結果は、前回と同一になる
  - 伝達マトリクスは、分割されたシステムに対して定義できない（解析不可）
- ループ管の場合 simu_loop.m chain.m
  - 伝達マトリクスを因果的システムと誤って使用すると、意味のないナイキスト軌跡が得られる
  - 因果的システム表現による解析結果 ... 発振周波数が単純計算した共振周波数に合わないかも、■■■要検討■■■

第5回(2019.7.25) †

第4回の補足：ナイキストの安定判別が単純計算したループ管の共振周波数に合わない理由 simu_loop_fixed.m
第3回の補足：「反射係数」が共振周波数に与える効果（複素数の場合）...電力フィードバックの共振周波数のヒント simu_comp_r.m
段付の管を含む共振周波数の計算 check_freqresp_calibration.m freqresp_calibration.zip

板書1

板書2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!以下は過去の情報です!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

前回のつづき
- 粒子（体積）速度に関する基本の式(31)
- 特性音響インピーダンス
周波数応答実験結果とモデルの比較
- 周波数応答実験の結果（3年学生実験の装置）: &ref(): File not found: "spk1.dat" at page "音響振動制御特論2019"; &ref(): File not found: "spk2.dat" at page "音響振動制御特論2019";
- mファイル: &ref(): File not found: "freqresp_distx_p.m" at page "音響振動制御特論2019"; &ref(): File not found: "p_tilde_down.m" at page "音響振動制御特論2019"; &ref(): File not found: "p_tilde_up.m" at page "音響振動制御特論2019";

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↑

第3回(2018.5.9) †

管内の圧力分布（前回の続き）:&ref(): File not found: "freqresp_distx_p_fixed.m" at page "音響振動制御特論2019";
- 周波数が高くなると、（圧力の）腹と節の数が増える
- マイクの位置が節に重なる周波数で、ゲイン特性が下向きのピークを示す
- wからz,yまでの周波数応答における違い：リファレンスマイクは何度も節を横切るが、エラーセンサは周波数が十分高くなって初めて節を横切る
- ...
むだ時間要素（導波管、2センサ法、指向性センサ、etc. の基本）の伝達関数と周波数応答

2センサ法による進行波圧力成分の計算

load_data_raw_AB_fixed_rows_changed_PCB.m

pc2_jw = frdata(:,4).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,5))/pcb_coeff_12638; % 
ps1_jw = frdata(:,8).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,9))/pcb_coeff_12992; % dummy
ps2_jw = frdata(:,2).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,3))/pcb_coeff_12637; % 
pc1_jw = frdata(:,6).*exp(i*pi/180.0*frdata(:,7))/pcb_coeff_12991; % dummy

A1_jw = ( exp(-i*k*dl).*ps1_jw - exp(-i*k*(ls+dl)).*pc1_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
B1_jw = (-exp( i*k*dl).*ps1_jw + exp( i*k*(ls+dl)).*pc1_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
A2_jw = (-exp( i*k*dl).*ps2_jw + exp( i*k*(ls+dl)).*pc2_jw)./( 2*i*sin(k*ls));
B2_jw = ( exp(-i*k*dl).*ps2_jw - exp(-i*k*(ls+dl)).*pc2_jw)./( 2*i*sin(k*ls));

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第4回(2018.5.14) †

前回のつづき：2センサ法による進行波圧力成分の計算 ... https://doi.org/10.5687/iscie.28.392 (22)式の下の式

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第5回(2018.5.316.11) †

2センサ法の限界（特定の周波数では算出できない）

指向性センサの周波数帯域
/home/baba/spkcont/&ref(): File not found: "spkcont_app.c" at page "音響振動制御特論2019"; (参考：&ref(): File not found: "spkcont_module.c" at page "音響振動制御特論2019"; &ref(): File not found: "spkcont.h" at page "音響振動制御特論2019";):

#ifdef PCB
    As1 = sqrt(msg->as1*msg->as1 + msg->bs1*msg->bs1) / PCB_COEFF_12638;
    Ac1 = sqrt(msg->ac1*msg->ac1 + msg->bc1*msg->bc1) / PCB_COEFF_12637;
    As2 = sqrt(msg->as2*msg->as2 + msg->bs2*msg->bs2) / PCB_COEFF_12992;
    Ac2 = sqrt(msg->ac2*msg->ac2 + msg->bc2*msg->bc2) / PCB_COEFF_12991;
#else // NAGANO_KEIKI
    As1 = sqrt(msg->as1*msg->as1 + msg->bs1*msg->bs1) * NAGANO_KEIKI_COEFF;
    Ac1 = sqrt(msg->ac1*msg->ac1 + msg->bc1*msg->bc1) * NAGANO_KEIKI_COEFF;
    As2 = sqrt(msg->as2*msg->as2 + msg->bs2*msg->bs2) * NAGANO_KEIKI_COEFF;
    Ac2 = sqrt(msg->ac2*msg->ac2 + msg->bc2*msg->bc2) * NAGANO_KEIKI_COEFF;
#endif
               
// Phase
Ps1 = atan(msg->bs1/msg->as1) + M_PI * (msg->as1 < 0);
Pc1 = atan(msg->bc1/msg->ac1) + M_PI * (msg->ac1 < 0);
Ps2 = atan(msg->bs2/msg->as2) + M_PI * (msg->as2 < 0);
Pc2 = atan(msg->bc2/msg->ac2) + M_PI * (msg->ac2 < 0);

A1 = sqrt(As1*As1 - 2*As1*Ac1*cos(k*L + Ps1 - Pc1) + Ac1*Ac1) / (2*fabs(sin(k*L)));
B1 = sqrt(As1*As1 - 2*As1*Ac1*cos(k*L + Pc1 - Ps1) + Ac1*Ac1) / (2*fabs(sin(k*L)));
A2 = sqrt(Ac2*Ac2 - 2*Ac2*As2*cos(k*L + Pc2 - Ps2) + As2*As2) / (2*fabs(sin(k*L)));
B2 = sqrt(Ac2*Ac2 - 2*Ac2*As2*cos(k*L + Ps2 - Pc2) + As2*As2) / (2*fabs(sin(k*L)));

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第6回(2018.7.3) †

前回のつづき

/home/baba/spkcont/&ref(): File not found: "spkcont_module.c" at page "音響振動制御特論2019"; の一部

if(theta > 2*PERIODS*M_PI){
        theta -= 2*PERIODS*M_PI;
        msg->as1 = 2.* as1 / count;
        msg->bs1 = 2.* bs1 / count;
        msg->ac1 = 2.* ac1 / count;
        msg->bc1 = 2.* bc1 / count;
        msg->as2 = 2.* as2 / count;
        msg->bs2 = 2.* bs2 / count;
        msg->ac2 = 2.* ac2 / count;
        msg->bc2 = 2.* bc2 / count;

        as1 = 0;
        bs1 = 0;
        ac1 = 0;
        bc1 = 0;
        as2 = 0;
        bs2 = 0;
        ac2 = 0;
        bc2 = 0;
        msg->count = count;
        count = 0;
}
（略）
ad_conv(&y);

ps1 = y[1]; // / PCB_COEFF_12638;
pc1 = y[2]; // / PCB_COEFF_12637;
//              pc1 = y[0]; // / PCB_COEFF_12637;
pc2 = y[2]; // / PCB_COEFF_12991;
ps2 = y[3]; // / PCB_COEFF_12992;

as1 += ps1 * cos(theta);
bs1 -= ps1 * sin(theta);
ac1 += pc1 * cos(theta);
bc1 -= pc1 * sin(theta);
as2 += ps2 * cos(theta);
bs2 -= ps2 * sin(theta);
ac2 += pc2 * cos(theta);
bc2 -= pc2 * sin(theta);

相関法、フーリエ級数におけるフーリエ係数の算出
A/D変換器の ch0, ch1, ch2, ch3 の電圧がそれぞれ y[0], y[1], y[2], y[3] に入る。ただし、馬場君の実験ではch0, ch3 に結線していないので、y[0], y[3] にはゴミが入る。

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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!以下は過去の情報です!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

長さlの管の伝達マトリクス（入出力関係が非因果的）
進行波圧力振幅を入出力とするシステム（因果的）

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↑

第3回(2015.5.29) †

ナイキストの安定判別（開ループ系が安定な場合）
むだ時間系の安定判別
MIMO版ナイキストの安定判別
ループ管の安定判別

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↑

第4回(2015.8.26) †

2センサ法
指向性センサ

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第5回(2015.8.27)

リニアモータの電気-音響特性に基づく管路の計算手順
CHAIN とその逆変換

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