本发明涉及航空推进系统控制，具体涉及一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统。
背景技术：
1、未来城市交通对飞行器提出短距离垂直起降及高效巡航的飞行要求，国内外航空领域迫切需要一种新型的动力系统，多转子推进飞行器得益于其在低速领域中优秀的效率、安全特性得到了研究人员的广泛关注。类似于分布式涵道风扇飞行器、四旋翼飞行器都属于多转子推进飞行器。对于飞机设计师来说，多转子推进器在空气动力学、飞行器控制和声学方面开辟了新的自由度。
2、多转子推进飞行器具有控制特性好、飞行稳定性好、操纵敏捷等优点，逐渐从民用到军事应用。然而，多转子推进飞行器的噪音预计将成为这些平台进入服务的主要障碍之一。这也成为限制多转子推进飞行器发展和应用的主要因素之一。对于多转子推进飞行器的噪声问题，国内提出了主动降噪方法，该方法利用各个螺旋桨在不同的初始相角组合下，噪声在观测点处产生不同的叠加结果，利用多声源在观测位置的干涉，实现声压幅值相削，进行主动降噪控制。
3、国内主动降噪试验存在的问题在于，目前针对多转子推进飞行器降噪需求的各个螺旋桨间相角控制方式仍处于开环控制阶段。这意味着每次调整各个螺旋桨的相角时，都需要将电机停止，并在电机静止状态下，通过人为干预来改变各个螺旋桨的相角，随后再重新启动电机。如此反复进行，以研究相位相干降噪问题。此方法的缺点在于无法实时根据需求自动调整各个螺旋桨的相位角差。
4、1、在试验过程中，螺旋桨噪声的采集是通过独立的程序进行的，需要专门人员进行数据采集。多转子推进系统的动力控制系统与麦克风采集和数据分析系统这两大部分未能结合，无法实现两者之间的自动化协作，导致人力资源的浪费，目前国内的主动降噪试验在多转子推进飞行器的相位相干降噪研究中，存在实时性和自动化方面的不足，需要进一步改进控制方式和数据采集系统，以实现更高效的降噪效果。
5、2、多转子推进飞行器在真实飞行中如何选取正确的相角组合去针对某一观测点处的降噪，试验表明如果选取不适当的相角组合，反而会使观测点的噪声增大，因此如何实时快速找出观测点最小噪声的正确的噪声对于多转子推进飞行器相干主动降噪是非常至关重要的。国内对于噪声的预测还处于仿真计算，相比仿真计算，真实试验条件相比于仿真要面临更复杂的环境条件，如何在真实的飞行条件下快速找到一个最优相角组合也是一个难题为了实现多个螺旋桨相角位置的实时控制与噪声的采集，开发智能多转子推进系统主动降噪试验控制系统，对于研究多转子推进飞行器相位相干降噪至关重要。
6、因此，需要提供一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，以解决目前国内的主动降噪试验在多转子推进飞行器的相位相干降噪研究中，存在实时性和自动化方面的不足，需要进一步改进控制方式和数据采集系统，以实现更高效的降噪效果的问题。
2、本发明的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统采用如下技术方案，包括：
3、相位角设置模块，用于设置多组相位角；
4、智能耦合系统，其用于根据每组相位角控制推进系统的各个转子螺旋桨的相位角；用于监控并显示每个转子螺旋桨的实时相位角，用于根据每个转子螺旋桨的实时相位角与每组相位角中的对应相位角获取相位角误差，对相位角误差进行修正；采集相位角误差修正后的转子螺旋桨产生的噪声值；
5、最优相位角获取模块用于根据噪声值获取最优相位角；
6、以及控制模块，用于根据最优相位角控制推进系统的各个转子螺旋桨的相位角。
7、优选地，最优相位角获取模块用于将所有噪声值中最小噪声值对应的一组相位角作为最优相位角。
8、优选地，最优相位角获取模块包括：
9、初始种群设置单元，用于将相位角设置模块设置的多组相位角中的其中一组相位角作为初始种群；
10、适应度函数构建单元，用于将噪声值作为优化目标，将相位角作为自变量构建适应度函数；
11、以及遗传算法单元，用于根据初始种群和适应度函数，并利用遗传算法获取每一代新种群，基于每一代新种群对应的一组相位角获取该组相位角对应的相位角误差修正后的转子螺旋桨产生的噪声值，直至适应度函数收敛，即得到最小噪声值对应的新种群，将最小噪声值对应的新种群作为最优种群，最优种群对应相位角作为最优相位角。
12、优选地，智能耦合系统包括：
13、动力控制模块，用于根据每组相位角控制推进系统的各个转子螺旋桨的相位角；
14、状态监控显示模块，用于监控并显示每个转子螺旋桨的实时相位角；
15、修正模块，用于根据每个转子螺旋桨的实时相位角与每组相位角中的对应相位角获取相位角误差，对相位角误差进行修正；
16、以及采集分析处理模块，用于采集转子螺旋桨产生的噪声值，并将噪声值输出。
17、优选地，动力控制模块包括：
18、伺服电机单元，用于驱动每个转子螺旋桨转动以调整相位角；
19、伺服电机驱动器单元，用于根据每组相位角控制伺服电机单元调整对应的转子螺旋桨的相位角大小；
20、以及接口单元，用于和状态监控显示模块的通信。
21、优选地，采集分析处理模块包括：
22、噪声采集单元，用于采集转子螺旋桨的噪声值；
23、以及直流供电单元，用于为噪声采集单元供电。
24、优选地，修正模块包括：
25、
26、其中：n代表所有相位角组合中的第n个相位角组合；代表在第n个相位角组合时第k个从动电机对应的相位角需要转到正确的角度的输入值；代表第k个从动电机在第n个相位角组合中对应的相位角修正时的修正角度值；当第k个从动电机的转向与第k-1个从动电机相同时取负值；当第k个从动电机的转向与第k-1个从动电机相反时取正值；表示第k个从动电机达到第n个相位角组合中对应的相角值所需的增量；，其中，表示第k个从动电机在第n个相位角组合中对应的相角值；表示第k个从动电机在第n-1个相位角组合中对应的相角值。
27、优选地，智能耦合系统还包括：预警模块，其用于在相位角误差大于预设的相位角误差阈值时进行报警。
28、本发明的有益效果是：
29、1、本发明基于智能耦合系统，实现多转子推进系统的动力控制模块和采集分析处理模块实现智能联动，实现了实时控制多螺旋桨之间相位角的功能。解决了目前对于多转子推进飞行器降噪需求的各个螺旋桨间相角控制方式依旧处于开环控制阶段的问题，形成闭环相角控制。并且形成半物理硬件仿真平台，通过智能控制主动降噪所发展的降噪技术原理，为进一步在多转子推进系统的工程应用建立一定的基础，同时结合最优相位角获取模块，基于每组相位角获取一个噪声值，从而将所有噪声值中最小噪声值对应的一组相位角作为最优相位角，以高效便捷的实现降噪。
30、2、对于通过仿真计算预测噪声是当前噪声预测领域的主流方法之一，然而其面临着显著的挑战，包括高计算资源需求、长计算时间以及与实际条件之间的潜在误差，因此，本发明的最优相位角获取模块采用遗传算法对相位角进行智能寻优，在已有的智能耦合系统基础上，加入遗传算法来继续完成多转子推进飞行器在真实飞行状态下的实时相角寻优策略。本发明提出的智能耦合系统通过直接实时测量获得的噪声值用于新种群的解计算，与传统仿真方法相比，首先，新种群解的计算时间被显著缩短，仅需5秒钟即可完成，这大大提高了计算效率。其次，由于直接采用真实飞行条件下的测量数据，避免了因环境变化所带来的误差问题，从而提高了预测结果的精确性和可靠性。即本发明的噪声预测的效率和准确性，为未来噪声预测技术的发展开辟了新的路径。
1.一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，最优相位角获取模块用于将所有噪声值中最小噪声值对应的一组相位角作为最优相位角。
3.根据权利要求1所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，最优相位角获取模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，智能耦合系统包括：
5.根据权利要求4所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，动力控制模块包括：
6.根据权利要求4所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，采集分析处理模块包括：
7.根据权利要求4所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，修正模块包括：
8.根据权利要求1所述的一种多转子推进系统主动降噪试验控制系统，其特征在于，智能耦合系统还包括：预警模块，其用于在相位角误差大于预设的相位角误差阈值时进行报警。
