Active noise control of low frequencies into an helicopter cabin
Contrôle actif du bruit basses fréquences à l'intérieur d'un hélicoptère
Résumé
The works presented offer a new approach to the active noise control within helicopters. The control strategies already implemented were attached to reduce the noise at medium frequencies largely produced by the main transmission box. We propose to use the active control to deal with low frequencies in the cabin. The levels involved in these frequencies ranges are such that a sound control requires special attention in making antinoise sources.
We showed that it was appropriate to divide the problem into two parts. A first device is designed to treat the fundamental frequency produced by the main rotor of the gyroplane, and a second device is intended to treat the broadband noise at low frequencies. We propose a method for the design of antinoise sources of these two devices.
Given the high cost and low availability of aircraft for the development and testing of the system, we used a mock-up at a scale of 1. We designed the mock-up and proposed an original method to produce a primary field perceptively similar to that present in the helicopter.
We validated our strategy of active control by numerical simulations with FXLMS and IMC-FXLMS algorithms. These simulations, based on measurements made during a flight test campaign at the beginning of the thesis, have been validated by testing the control device in the mock-up. The control device consists of a real-time controller and sources we have developed. During the study, we participated in the achievement and the development of embeddable equipment (controller, amplifiers and sources). This equipment has enabled us to conduct flight tests at the end of the thesis that showed the effectiveness of the device.
We showed that it was appropriate to divide the problem into two parts. A first device is designed to treat the fundamental frequency produced by the main rotor of the gyroplane, and a second device is intended to treat the broadband noise at low frequencies. We propose a method for the design of antinoise sources of these two devices.
Given the high cost and low availability of aircraft for the development and testing of the system, we used a mock-up at a scale of 1. We designed the mock-up and proposed an original method to produce a primary field perceptively similar to that present in the helicopter.
We validated our strategy of active control by numerical simulations with FXLMS and IMC-FXLMS algorithms. These simulations, based on measurements made during a flight test campaign at the beginning of the thesis, have been validated by testing the control device in the mock-up. The control device consists of a real-time controller and sources we have developed. During the study, we participated in the achievement and the development of embeddable equipment (controller, amplifiers and sources). This equipment has enabled us to conduct flight tests at the end of the thesis that showed the effectiveness of the device.
Les travaux présentés proposent une nouvelle approche du contrôle actif du bruit à l'intérieur des hélicoptères. Les stratégies de contrôle s'attachaient à réduire le bruit moyennes fréquences en grande partie produit par la boite de transmission principale. Nous proposons d'utiliser le contrôle actif pour traiter les basses fréquences dans la cabine. Les niveaux mis en jeu dans ces gammes de fréquences sont tels qu'un contrôle acoustique nécessite une attention particulière dans la confection des sources antibruits.
Nous avons montré l'intérêt de scinder le problème en deux parties. Un premier dispositif est conçu pour traiter la fréquence produite par le rotor principal de l'autogire, et un second dispositif est destiné à traiter la partie large bande du bruit basses fréquences. Nous proposons une méthode spécifique pour la conception des sources antibruits.
Compte tenu de la faible disponibilité des aéronefs pour les essais du système, nous avons eu recours à une maquette à l'échelle 1. Nous avons proposé une méthode originale permettant d'y produire un champ primaire perceptivement similaire à celui présent sur l'hélicoptère.
Nous avons validé notre stratégie de contrôle par des simulations d'algorithmes FXLMS et IMC-FXLMS. Ces simulations, basées sur des mesures issues d'une campagne d'essaisl, ont pu être validées par des essais du dispositif sur la maquette mettant en œuvre un contrôleur et les sources que nous avons développé. Au cours de l'étude, nous avons participé à la mise au point du matériel embarquable (contrôleur, ampli. et sources). Ce matériel nous a permis de réaliser des essais en vol en fin de thèse qui ont montré l'efficacité du dispositif.
Nous avons montré l'intérêt de scinder le problème en deux parties. Un premier dispositif est conçu pour traiter la fréquence produite par le rotor principal de l'autogire, et un second dispositif est destiné à traiter la partie large bande du bruit basses fréquences. Nous proposons une méthode spécifique pour la conception des sources antibruits.
Compte tenu de la faible disponibilité des aéronefs pour les essais du système, nous avons eu recours à une maquette à l'échelle 1. Nous avons proposé une méthode originale permettant d'y produire un champ primaire perceptivement similaire à celui présent sur l'hélicoptère.
Nous avons validé notre stratégie de contrôle par des simulations d'algorithmes FXLMS et IMC-FXLMS. Ces simulations, basées sur des mesures issues d'une campagne d'essaisl, ont pu être validées par des essais du dispositif sur la maquette mettant en œuvre un contrôleur et les sources que nous avons développé. Au cours de l'étude, nous avons participé à la mise au point du matériel embarquable (contrôleur, ampli. et sources). Ce matériel nous a permis de réaliser des essais en vol en fin de thèse qui ont montré l'efficacité du dispositif.
Loading...