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中文摘要：
振动物体辐射声包含两个环节，即振动与声辐射。前者已具有非常完善的结构模态分析理论，推动了静态设计向动态设计、优化设计的发展。长期以来在声辐射问题的研究中缺乏与此平行的分析理论，制约声辐射问题的研究和噪声控制的发展。本项目将突破这一限制，发展声辐射模态分析理论，拓宽应用空间，开辟新的研究思路。基于声辐射模态选择声场重构和主动结构声学控制为主攻方向，深入探讨声环境低噪声优化设计。对于复杂形状的振动表面，制定关系到全局的（例如声功率）误差准则，这个误差是可测的并是可降低的；设计为数不多的高质量误差传感器，保证控制器能有效地实施主动控制策略。声场的全部信息都可以由声辐射模态和声场分布模态展开表示。通过声场重构了解和把握辐射声场的完整信息。以声辐射模态为滤波工具，误差传感器"测量"声辐射模态坐标下的模态坐标。将声场重构与主动控制相结合，进行声学环境低噪声优化设计。
结论摘要：
针对振动表面声辐射，建立了声辐射模态理论和应用框架，将模态分析的方法引进声辐射问题和噪声控制的研究之中。提出了基于声辐射模态的主动控制策略以及对应的主动控制系统模型。以声功率作为全局控制目标，以声辐射模态的伴随系数作为系统的输出，以压电作动器的控制力作为系统的输入，建立了主动控制系统的状态方程和控制模型。采用PVDF压电簿膜研制出主动控制系统的误差传感器，成功地测量了声辐射模态伴随系数。利用少量的加速度传感器建立了误差传感器策略，可同时测量前几阶声辐射模态伴随系数，具有实时性。建立了压电作动器与结构振动响应的模型，发现了能激励前几阶声辐射模态的压电作动器位置。这些研究工作为实现主动控制策略奠定了基础。在振动表面辐射的声功率中以前几阶声辐射模态辐射的声功率为主，前三阶声辐射模态辐射的声功率占总声功率的95%以上。因此基于声辐射模态的主动控制系统具有控制量少，计算量小，易于操作，实时性好等优点。主动控制系统的控制效果非常令人满意。基于声辐射模态理论，进行了声场重构和声源识别，丰富了声辐射模态理论的应用。针对重构精度的影响因素，得到一些有参考价值的经验。
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