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近年来,声波共振驱虫作为一种新型害虫防治手段颇受关注。生物学效应研究表明,声强和频率是影响声波共振驱虫效果的主要因素。然而,长期声波辐射会对人畜造成严重影响。基于此,本课题利用扬声器阵列实现声波定向发射,使声波能量汇聚,声强提高的同时,达到只防治指定区域范围内病虫害的目的。通过理论计算和试验验证了声阵列技术可实现声波定向发射的基础上,本课题设计了一种扬声器阵列的驱动装置。一方面自然风驱动该装置,使扬声器产生随自然风频率变化且病虫害敏感的频率段声波;另一方面,专门设计的稳压装置保证声阵列驱动装置产生的声波声强稳定在安全有效范围内。本论文的主要的工作和成果如下:①从声波共振驱虫原理及实现声波定向传播的两种途径(声参量效应和干涉效应)出发,通过理论计算及Matlab仿真对比研究了不同结构声阵列的指向性。②对类y=a|x|这一最适宜声阵列进行Matlab指向性仿真和声波定向试验,结果表明,声源个数、间距及阵列参数a是影响阵列指向性的主要因素。在现有实验条件下,完成对y=a|x|阵列的指向性试验,验证了声波定向发射技术的可行性。③从理论计算,Orcad/Pspice仿真层面分析了扬声器的阻抗曲线,并利用恒流法测试了扬声器阻抗曲线,这为选取阻抗曲线接近的喇叭构成扬声器阵列奠定了基础,并提出扬声器阻抗匹配所存在的问题。④在讨论现有声阵列驱动装置的输出稳压控制技术基础上,确定了采用多抽头方式实现电压分级调节控制。从理论上给出了声阵列驱动装置的模型,并在Matlab/Simulink软件中从静态及动态层面验证了多抽头方式实现声阵列驱动装置输出基本稳定的可行性。⑤采用抽头分级技术,对声阵列驱动装置输出电压的有级调节进行了静态试验验证,并设计了该技术的动态稳压的电路方案,包括整流滤波电路、稳压电源、电压比较器以及继电器驱动模块。