本发明涉及一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的方法。
背景技术：
1、wo 2021/197558a1公开了一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的已知方法。部件被布置成接收来自振动源的振动，并且谐振器模块可操作地耦合到该部件。谐振器模块引起的振动与振动源引起的振动相消干扰，从而降低部件中的振动的幅度。
技术实现思路
1、本发明的第一方面提供了一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的方法，该风力涡轮机包括振动控制系统，该振动控制系统包括多个致动器，该方法包括：识别风力涡轮机的第一操作状态；基于识别的第一操作状态选择所述致动器中的第一组的一个或多个致动器；操作第一组中的每个致动器以向部件施加与部件的振动反相(相位相反)的振动控制振荡，从而抑制部件的振动，进而降低源自部件的空气传播音调噪声；识别风力涡轮机到第二操作状态的变化；基于识别的第二操作状态选择所述致动器中的第二组的一个或多个致动器，其中第二组不同于第一组；以及操作第二组中的每个致动器以向部件施加与部件的振动反相的振动控制振荡，从而抑制部件的振动，进而降低源自部件的空气传播音调噪声。
2、可选地，风力涡轮机的第一操作状态与第一偏转形状相关联，并且风力涡轮机的第二操作状态与第二偏转形状相关联，其中第二偏转形状不同于第一偏转形状。
3、可选地，每个振动控制振荡都是通过如下方式施加的：测量部件的振动以生成振动测量值；生成与振动测量值反相的致动器控制信号；以及利用致动器控制信号驱动致动器。
4、可选地，通过监测风力涡轮机的转子速度、风力涡轮机的功率和/或风力涡轮机的叶片桨距来识别风力涡轮机的操作状态。
5、可选地，通过将风力涡轮机的操作状态或一个或多个操作参数输入到查找表中来识别第一组的一个或多个致动器或第二组的一个或多个致动器。
6、可选地，通过如下方式施加振动控制振荡中的至少一个：测量部件的振动以生成振动测量值；生成与振动测量值反相的致动器控制信号；应用增益因子以减小致动器控制信号的幅值，从而生成幅值减小的致动器控制信号；以及利用幅值减小的致动器控制信号驱动致动器。
7、本发明的另一个方面提供了一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的方法，该风力涡轮机包括振动控制系统，该方法包括：测量部件的振动以生成振动测量值；生成与振动测量值反相的致动器控制信号；应用增益因子以减小致动器控制信号的幅值，从而生成幅值减小的致动器控制信号；以及利用幅值减小的致动器控制信号驱动振动控制系统，使得振动控制系统向部件施加与部件的振动反相的振动控制振荡，从而减小但不消除部件的振动，进而降低源自部件的空气传播音调噪声。振动控制系统可以包括一个或多个致动器，并且可以通过向一个或多个致动器施加幅值减小的致动器控制信号来驱动振动控制系统。
8、可选地，增益因子将致动器控制信号的幅值减小25％(因子)或更多，或者减小50％(因子)或更多。
9、可选地，该方法还包括通过如下方式确定增益因子：操作振动控制系统以向部件施加与部件的振动反相的校准振荡；改变校准振荡的幅值；监测空气传播音调噪声对校准振荡的变化幅值的响应；以及基于监测到的空气传播音调噪声的响应确定增益因子。
10、可选地，应用校准振荡导致部件的振动模式以合成幅值振荡；改变校准振荡的幅值包括减小校准振荡的幅值；并且校准振荡的幅值的减小导致振动模式的合成幅值增大并且空气传播音调噪声降低。
11、可选地，通过一个或多个麦克风监测空气传播音调噪声的响应。
12、可选地，空气传播音调噪声源自风力涡轮机的部件，并通过多个传递路径和/或多个辐射器发出(排放)。
13、可选地，该部件包括齿轮箱。
14、可选地，每个操作状态由风力涡轮机的一个或多个操作参数的范围定义；并且识别风力涡轮机的操作状态包括测量一个或多个操作参数并确定一个或多个操作参数落入该范围内。
15、可选地，每个操作状态由风力涡轮机的一个或多个操作参数定义；识别风力涡轮机的操作状态包括对一个或多个操作参数进行第一次测量；识别风力涡轮机到第二操作状态的变化包括对一个或多个操作参数进行第二次测量；以及由训练模型分别基于第一次测量和第二次测量来选择第一组的致动器和第二组的致动器。
16、可选地，训练模型已经通过机器学习进行了训练。
17、可选地，该方法还包括通过机器学习来训练该训练模型。
18、本发明的另一方面提供了一种用于控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的装置，该装置包括：被配置为向该部件施加振动控制振荡的振动控制系统；以及被配置为通过根据任一个前述方面所述的方法操作该振动控制系统以控制空气传播音调噪声的控制系统。
19、本发明的另一方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括软件代码，当在数据处理系统上执行时该软件代码适于控制振动控制系统，该计算机程序产品适于执行任一个前述方面所述的方法。
1.一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的方法，所述风力涡轮机包括振动控制系统，所述振动控制系统包括多个致动器，所述方法包括：识别所述风力涡轮机的第一操作状态；基于识别的第一操作状态选择所述致动器中的第一组的一个或多个致动器；操作所述第一组中的每个致动器以向所述部件施加与所述部件的振动反相的振动控制振荡，从而抑制所述部件的振动，进而降低源自所述部件的空气传播音调噪声；识别所述风力涡轮机到第二操作状态的变化；基于识别的第二操作状态选择所述致动器中的第二组的一个或多个致动器，其中所述第二组不同于所述第一组；以及操作所述第二组中的每个致动器以向所述部件施加与所述部件的振动反相的振动控制振荡，从而抑制所述部件的振动，进而降低源自所述部件的空气传播音调噪声。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述风力涡轮机的第一操作状态与第一偏转形状相关联，并且所述风力涡轮机的第二操作状态与第二偏转形状相关联，其中，所述第二偏转形状不同于所述第一偏转形状。
3.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，每个振动控制振荡都是通过如下方式施加的：测量所述部件的振动以生成振动测量值；生成与所述振动测量值反相的致动器控制信号；以及利用所述致动器控制信号驱动所述致动器。
4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，通过监测所述风力涡轮机的转子速度、所述风力涡轮机的功率和/或所述风力涡轮机的叶片桨距来识别所述风力涡轮机的操作状态。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，通过将所述风力涡轮机的操作状态或一个或多个操作参数输入到查找表中来识别所述致动器中的第一组的一个或多个致动器或所述致动器中的第二组的一个或多个致动器。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，通过如下方式施加所述振动控制振荡中的至少一个：测量所述部件的振动以生成振动测量值；生成与所述振动测量值反相的致动器控制信号；应用增益因子以减小所述致动器控制信号的幅值，从而生成幅值减小的致动器控制信号；以及利用所述幅值减小的致动器控制信号驱动所述致动器。
7.一种控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的方法，所述风力涡轮机包括振动控制系统，所述方法包括：测量所述部件的振动以生成振动测量值；生成与所述振动测量值反相的致动器控制信号；应用增益因子以减小所述致动器控制信号的幅值，从而生成幅值减小的致动器控制信号；以及利用所述幅值减小的致动器控制信号驱动所述振动控制系统，使得所述振动控制系统向所述部件施加与所述部件的振动反相的振动控制振荡，从而减小但不消除所述部件的振动，进而降低源自所述部件的空气传播音调噪声。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述增益因子将所述致动器控制信号的幅值减小25％或更多，或者减小50％或更多。
9.根据权利要求6、7或8所述的方法，所述方法还包括通过如下方式确定所述增益因子：操作所述振动控制系统以向所述部件施加与所述部件的振动反相的校准振荡；改变所述校准振荡的幅值；监测空气传播音调噪声对所述校准振荡的变化幅值的响应；以及基于监测到的空气传播音调噪声的响应确定所述增益因子。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，施加所述校准振荡导致所述部件的振动模式以合成幅值振荡；改变所述校准振荡的幅值包括减小所述校准振荡的幅值；并且所述校准振荡的幅值的减小导致所述振动模式的合成幅值增大并且空气传播音调噪声降低。
11.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，所述空气传播音调噪声源自所述风力涡轮机的所述部件并且经由多个传递路径和/或多个辐射器发出。
12.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，每个操作状态由所述风力涡轮机的一个或多个操作参数的范围定义；并且识别所述风力涡轮机的所述操作状态包括测量所述一个或多个操作参数并确定所述一个或多个操作参数落入所述范围内。
13.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，每个操作状态由所述风力涡轮机的一个或多个操作参数定义；识别所述风力涡轮机的操作状态包括对所述一个或多个操作参数进行第一次测量；识别所述风力涡轮机到第二操作状态的变化包括对所述一个或多个操作参数进行第二次测量；并且，所述第一组致动器和所述第二组致动器分别由训练模型基于第一次测量和第二次测量进行选择。
14.一种用于控制源自风力涡轮机的部件的空气传播音调噪声的装置，所述装置包括：振动控制系统，其被配置为向所述部件施加振动控制振荡；以及控制系统，其被配置为通过根据任一项前述权利要求所述的方法操作所述振动控制系统以控制空气传播音调噪声。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括软件代码，当在数据处理系统上执行时，所述软件代码适于控制振动控制系统，所述计算机程序产品适于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
