一种直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源的布放方法技术方案

本发明专利技术提出一种直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源的布放方法，该方法基于量子粒子群优化算法，对次级声源的位置进行编码，并将一条编码串作为一个粒子，进行迭代计算，每次迭代中计算每个粒子的适应度值，并对粒子进行元素值更新。该方法具有记忆性，每个粒子在算法结束时仍然保持其个体历史极值，针对直升机舱室中次级声源安装有约束的情况，可以给出多种有意义的选择方案。而且可以在多个次级声源工作面内搜索次级声源位置，在直升机舱室中选择出更优的次级声源布放，另外可以同时考虑多个频率，可以获得多个谐波频率下的次级声源鲁棒布放，即该次级声源布放在这些频率下都有很好的降噪效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及噪声控制
，具体为一种直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源的布放方法，解决直升机舱室内多谐波噪声场及附加声源有安装约束情形下，直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源位置的优化布局问题
技术介绍
一个有源噪声控制系统的最终降噪效果取决于多种因素，如图1所示。其中，限制系统性能的第一要素是初级声源及初级声场特性，它是有源控制技术面对的客观因素，是不可变更的。在可设计的因素中，次级声源布放(指次级声源的个数和在空间中的位置)居首，它决定了所能达到的系统性能的上限。研究表明，如果监测点的布放能够很好地获取声场信息，那么系统可达到的降噪量是关于次级声源个数的单调递增函数，即次级声源越多，可达到的降噪效果越好。但随着通道数增多，不仅系统成本会增加，而且控制器算法的复杂程度也将大幅度增加，这对保持系统实时性和稳定性都十分不利。在直升机舱室降噪中，增加次级声源个数会大大增加直升机载荷。同时次级声源的安装具有空间约束，例如舱门、设备仪器、座椅等位置无法安装次级声源。因此，在次级声源个数受限及安装有约束的情况下，需要对次级声源的位置作优化设计。实际中，次级声源多根据工程人员的经验直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源的布放方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立需要进行噪声控制的直升机舱室模型；步骤2：考虑次级声源的空间安装约束条件，在直升机舱室中选择N个可以布放次级声源的工作面An，n＝1,2,…,N；步骤3：根据在直升机上安装次级声源的负载限制mload，以及控制器能力所允许的最大次级声源个数Lmax，确定次级声源个数其中m0表示单个次级声源的重量，表示向下取整；根据实际选择工作面的大小，将L个次级声源分配于N个工作面上，工作面An上安装的次级声源个数记为Ln，步骤4：选择M个监测点，根据公式AL=-10lgΣm=1M|p(t)(rm,&omeg...

【技术特征摘要】
1.一种直升机舱室有源噪声控制系统中次级声源的布放方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立需要进行噪声控制的直升机舱室模型；步骤2：考虑次级声源的空间安装约束条件，在直升机舱室中选择N个可以布放次级声源的工作面An，n＝1,2,…,N；步骤3：根据在直升机上安装次级声源的负载限制mload，以及控制器能力所允许的最大次级声源个数Lmax，确定次级声源个数其中m0表示单个次级声源的重量，表示向下取整；根据实际选择工作面的大小，将L个次级声源分配于N个工作面上，工作面An上安装的次级声源个数记为Ln，步骤4：选择M个监测点，根据公式AL=-10lgΣm=1M|p(t)(rm,ω)|2Σm=1M|p(p)(rm,ω)|2]]>计算M个监测点位置的降噪量AL，其中rm为第m个监测点的坐标矢量，ω为角频率，ω＝2πfj，p(t)(rm,ω)为控制后总声场，p(p)(rm,ω)为初级声场，fj为第j个待控制的频率，j＝1～J，J为待控制的频率个数；构建适应度值函数为：F=Σj=1J(aljΣj=1Jalj×ALj)]]>其中ALj为对应待控制频率fj的降噪量，alj为对应频率fj的期望降噪量；步骤5：根据以下步骤对直升机舱室的次级声源布放进行优化：步骤5.1：对L个次级声源的位置进行编码，并将一条编码串x作为一个粒子；粒子中的元素表示某个次级声源位置的一个坐标：x＝[r1r2…rL]T＝[x1y1z1…xLyLzL]T其中rl＝(xl,yl,zl)表示第l个次级声源位置；步骤5.2：根据工作面的约束范围，对粒子中的每一维元素在约束范围内随机赋值，实现对粒子群的初始化，其中粒子群中包含I个D维粒子xi，i＝1,2,…,I，D＝3L；步骤5.3：进行迭代计算，每次迭代中计算每个粒子的适应度值，并对粒子进行元素值更新：对于第k+1次迭代，第i个粒子第d维元素值的更新方程为：其中是均匀分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克安，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61