Contrôle actif du bruit basses fréquences à l’intérieur d’un hélicoptère
Institution:
Aix-Marseille 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
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 (above 500 Hz) largely produced by the main transmission box. We propose to use the active control to deal with low and very 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 (very low frequency) produced by the main rotor of the gyroplane, and a second device is intended to treat the broadband noise at low frequencies below 500 Hz. We propose a method and specific technology 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.
Abstract FR:
Les travaux présentés proposent une nouvelle approche concernant le contrôle actif du bruit à l'intérieur des habitacles d'hélicoptères. Les stratégies de contrôle menées jusqu'à ce jour s'attachaient à réduire le bruit moyennes fréquences (supérieures à 500 Hz) en grande partie produit par la boite de transmission principale. Nous proposons d'utiliser le contrôle actif pour traiter les basses et très 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 qu'il était judicieux de scinder le problème en deux parties. Un premier dispositif est conçu pour traiter la fréquence fondamentale (très basse 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 en dessous de 500 Hz. Nous proposons une méthode et une technologie spécifique pour la conception des sources antibruits de ces deux dispositifs. Compte tenu des coûts élevés et de la faible disponibilité des aéronefs pour le développement et les essais du système, nous avons eu recours à une maquette à l'échelle 1. Nous avons conçu cette maquette et 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 actif par des simulations numériques d'algorithmes FXLMS et IMC-FXLMS. Ces simulations, basées sur des mesures réalisées lors d'une campagne d'essais en vol en début de thèse, ont pu être à leur tour validées par des essais du dispositif de contrôle sur la maquette mettant en oeuvre un contrôleur temps réel et les sources que nous avons développé. Au cours de l'étude, nous avons participé à la réalisation et à la mise au point du matériel embarquable (contrôleur, amplificateurs et sources). Ce matériel nous a permis de réaliser des essais en vol en fin de thèse qui ont montré l'efficacité du dispositif.