题目：封闭舱室的噪声分析与鲁棒控制方法研究

由弹性结构围成的封闭空腔结构，如内埋武器舱、起落架舱等舱室结构的声辐射有源控制问题具有广泛的应用背景与重要的工程意义。然而传统的针对封闭空间结构噪声有源控制的理论研究中，大部分研究是针对确定性结构的振动声辐射的研究，对不确定性因素的影响考虑不足。而且，在不能给出不确定性的分布情况时，经典的随机理论方法将不再适用。本文以此为立足点，考虑结构-声耦合系统中存在的材料属性、载荷等不确定性，对含不确定性的结构-声耦合系统的主动力控制问题和结构声耦合系统受不确定随机载荷作用的问题进行了分析，这些研究对结构声辐射问题在工程中的实际应用具有比较高的指导意义。基于此，本文的主要研究内容如下所示：

    1. 针对结构-声耦合系统的有限元模型，进行了结构和声腔的模态分析。利用模态叠加方法得到了耦合系统的声压级频率响应，通过试验对有限元模型进行了验证，结果表明建立的有限元模型是有效的，可以用来进行不确定分析和控制。

2. 在中低频域下对结构声耦合系统进行了分析，考虑系统的不确定性，利用区间方法对其进行描述，结合泰勒级数展开和区间数学得到了结构声耦合系统在频域下的声压级响应上下界。在不确定参数概率密度函数未知的情况下，只需利用已知的区间范围，就可以得到声压级响应的区间范围。这为基于鲁棒优化的有源主动力控制方法提供了理论基础。

3. 提出了一种基于区间鲁棒优化的弹性空腔有源主动力鲁棒控制方法。针对结构声耦合系统的有源主动力控制，给出了一种新的控制策略，应用该方法可以在已知结构和声腔不确定参数的范围下确定最优控制力。该方法以控制力作为优化变量，以声势能和声势能的区间半径作为控制目标，将多目标优化转化为单目标优化进行求解。建立封闭舱室的结构声耦合系统，应用这种方法进行数值验证并进行了试验验证。结果表明本文提出的方法是有效可行的。

4. 结合功率谱密度法与随机有限元法，对不确定结构声耦合系统展开研究，将外部声场作为激励施加在弹性板上，得到声腔内声压级响应。为封闭舱室在噪声环境下对其内部噪声环境预测提供了一种可行的理论方法。