Anwendungsfall: Prototyping für aktive Geräusch- und Vibrationsunterdrückung

Hubschrauber entwickeln besonders beim Landeanflug eine unangenehme Geräuschkulisse. Diese und die Vibrationen stören auch den Piloten. Ursache sind die besonderen Strömungsverhältnisse in der Rotorebene. Die Ursache des Lärms ist die Kollision eines Rotorblatts mit der Wirbelschleppe des vorhergehenden Rotorblattes. Durch kontrollierte Ausschläge von zusätzlichen piezoelektrisch gesteuerten Klappen in den Rotorblättern lassen sich sowohl der Lärm als auch die Vibrationen deutlich reduzieren.

Entwicklungsumgebung

Eine SCALEXIO AutoBox mit einer Prozessorkarte und einem FPGA-Board ist das optimale Prototyping-System für Anwendungen im Bereich Geräusch- und Vibrationsunterdrückung. Das System bietet ausreichend Rechenleistung, um die Regelungsstrategien für die Piezoaktuatoren pro Rotor bereitzustellen, die den Anstellwinkel der Klappen steuern. Die Drucksensoren in den Rotorblättern sowie zusätzliche Mikrofone an den Landekufen, die den Schallverlauf messen, dienen als Eingänge für die Regelstrategie. Das FPGA-Board kann ohne Einfluss auf die Prozessorkarte synchron mehrere Kanäle vorverarbeiten. Durch den modularen Aufbau des Prototyping-Systems ist es flexibel skalierbar, wenn mehr Mikrofonkanäle oder weitere Piezoaktuatoren benötigt werden. Die modellbasierte Entwicklung der Regelstrategie ist nicht nur auf der Prozessorkarte möglich, sondern auch auf dem FPGA-Board, sollten sehr kurze Reaktionszeiten erforderlich sein.