[实用新型]一种直升机驾驶舱内噪声主动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空航天领域的噪声控制技术，特别涉及一种直升机驾驶舱内噪声主动控制系统。

背景技术

随着直升机发动机功率的提高、机载辅助设备的增加，直升机驾驶舱内的噪声也越来越大，长期暴露在较强噪声环境下的飞行人员会有不同程度的听觉损伤。直升机驾驶舱内的噪声主要包括旋翼和尾桨产生的噪声为低频噪声，减速器内部齿轮啮合所产生的噪声为中高频结构声，机载音频装置和通讯系统的声音频段也属于中低频，以及宽频背景噪声等，其中，低频噪声对飞行员神经、心血管系统造成的危害极大。

传统的被动控制技术由于尺寸、重量的限制，主要对高频噪声的控制效果较好，对2000Hz中低频噪声的控制效果较差，也不能适应直升机旋翼转速的变化。采用主动降噪方案可有效降低低频噪声，而传统的主动式噪声控制方案一般只能控制200Hz以下的噪声，对飞行员听力的保护、高空飞行中通讯能力的提高效果甚微。

为了保护飞行员的听力、提高高空飞行中的通讯能力，急需推出一款直升机驾驶舱内噪声主动控制系统，实现在较大频带宽度内的噪声控制。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种直升机驾驶舱内噪声主动控制系统。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种直升机驾驶舱内噪声主动控制系统，包括：参考传声器，与模糊控制器耦接，用于采集多个主噪声源噪声x_a[n]，作为参考信号输入；转速传感器，与模糊控制器耦接，用于采集不同转速下的转速信号，为旋翼噪声控制提供参考信号x_b[n]，作为参考信号输入；误差传声器，与模糊控制器耦接，用于采集噪声控制后的残余噪声e[n]，作为误差信号输入；模糊控制器，与所述参考传声器、转速传感器、误差传声器及扬声器耦接，用于接收参考输入信号x[n]＝x_a[n]+x_b[n]、误差输入信号e[n]，基于模糊神经网络的自适应FX-RBF网训练算法对参考信号和误差信号进行分析,并输出反相的目标声信号y[n]至扬声器；以及扬声器，与所述模糊控制器耦接，用于发出用于抵消主噪声源噪声的目标声信号y[n]，与主噪声源噪声x_a[n]相叠加。

可选的，所述模糊控制器包括声学模式提取器，利用所述声学模式提取器针对需要控制的所述主噪声源的振幅、能量、相位、频率、方向和统计特性的声学属性，从一系列不相关的参考声学模式中提取至少一种参考声学模式。

可选的，所述模糊控制器基于以上多个不相关参考声学模式进行模糊控制，并输出噪声控制模式。

可选的，所述噪声控制模式包括但不限于噪声源数量、所述主噪声源的位置、所述主噪声源的类型、所述主噪声源的声学属性。

可选的，所述参考传声器位于驾驶舱室顶部及操作台处；所述转速传感器位于发动机上；所述误差传声器位于驾驶舱座椅靠近人耳处；所述扬声器位于驾驶舱室顶部和座椅顶部；所述模糊控制器位于驾驶员座椅下方。

本实用新型具有如下有益效果：

1.采用参考声学模式提取器将提取函数应用于多类型声源的多个参考信号输入中，通过自适应调整算法进行提取函数的优化，可有效确保所提取声学模式的准确度；

2.直升机驾驶舱内噪声主动控制系统，对2000Hz以下的噪声具有明显的降噪效果，其中，对1000Hz以下低频噪声的降噪效果尤为显著；

3.基于自适应FX-RBF网训练算法进行学习率的自动调节，在确保系统稳定性的同时，提高了算法收敛速度和学习精度；

4.基于自适应FX-RBF算法进行反向目标声信号的重构，在解决抗噪声源时滞问题的同时，有效提高了降噪效果。

附图说明

图1为本实用新型的所述一种直升机驾驶舱内噪声主动控制方法的实施例示意图；

图2为本实用新型的所述一种直升机驾驶舱内示意图；

图3为本实用新型实施例提供的声学模式提取器的工作原理图；

图4为本实用新型实施例提供的模糊控制器模型图；

图5所示为本申请直升机驾驶舱内噪声主动控制系统的具体示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。