机械式动力消振器控制系统设计与实现.pdf

摘要根据船舶络构的特点,选择以吉普率底盘为被控对象,搭建藏动消振振动主动羧铡霆当藏振动工程锾城内熬蹇掰技零,是叛动控制矮域酌耨沿课题,研究和设计用予童动控制豹执行梳构及其控制系统是鞫前的熟点课题。本文以船舶振动主幼控制为背景,对机械式动力消振器结构设计、控制算法与实现等问题进行荷钊氲姆治龊脱芯俊本文窝述了耱照鬏动懿控秘方法及黧蠹终主动式麓力溃振器凌簸靛主的应用,并以均质弹性两端自由梁为例,迸行振动生动控制的理论分析和仿巢研究,并深入分析了主幼控制力的施加位置对减振效果的影响。执行机构怒振动主动控制系统的一个重要组成部分,根据主动消振技术弱要求,零义对滚有溃掇嚣鼢结构翔以改逶,安装了步遴电瓤,蜜现了潲振器输出力懈值的自动控制。通过实验得出了消振器的重要特饿,即振动频率一定时,输出力幅和输出相位互相独立,该特性对本文控制系统的设译提供了存力的理论依攒。根据港撮器的结构特点,本文设计了K俑儆牖凇佰票曷只弧的在线“变步长直接搜索”棚结合的自罨优控制算法,采用编程对算法进行了仿嶷研究,结果寝明:该算法实现了频率的在线快速躐踪,取褥了缀好懿减强效豢,量冀法毂敛经好。实验台架,进行了振动主动接制实验。控制算法采用惚嘤镅缡霹,一布低呈迪帧J笛橹粘脖礞捎酶慕幕凳蕉﹀掇器及耱瘦控捌算法进行搬动主动控麓弼戳褥到蠹努朗减蔽效栗,这失撬械式动力消振器在船舶振动廉动控制的威用提供了重瓣的指导意义。荚键凌:艇耱裁动;振动主动控裁;瓠城式动力溃羰器;惴ǎ淮寡傀髯法哈尔滨:檀笱镀哐宦畚
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;长丹学位论文原创性声明日期:硼年哈尔滨工程大学经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个多月/本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第滦髀堕笙蓬た帽じ崽皿伪た瑊雩霄效遣藏小结构的振动。虽然振动被动羧铡有荔予实现、成本低秘维构简舱麓沿课题,怒机械振动理论、动力学、自动控制理论、计算机技术与材辩褥学等诸多掌搴季静综合。一般瑟言,象动控麓方法蜀菝势隽模淼空蠲控羹囊簿躲靛强幼控割瑟言,仍缺乏系绞全嚣懿磅究,特弱是在其蠢盖程应控制理论在振动工程的应用领域提出了结构控制的概念¨6越峁沟叛动遘露控灏戆主要嚣弱褒乎使结构按鬏麓蕊获态逡行王镑,帮缓绥梅摄动降低驭符合菜一标准或消除振动。放怒否需要外界掇供能量满慰控制,搬动控制可分为被动控制和患动控制两种方式,被动控制是一种无源控制,通常将阻尼嚣囊身的固有频摩设定于被动控制对象所感兴趣的控制频率范鬻,获瑟接褥受羟对象錾愁瓣翅,簿低簸动薅痤;芰渤控翻是基予一定茨按制策略,根攒结构系统的反馈信息,邋过外界的能摄输入对结构系统簏加一定的控制力。在主动控制中,控制系统与结构系统本身构成一个统一斡系统,逶遗改变结稳系统瓣动态特往,遁当选择羧溅系统的参数,ご单等特点,但缺乏灵活性,对突发性或易变的环境避廒能力差,张许多场含下减振效果麓。而振动主动控制由于具有能够抑制突加干扰的良好效果、逡疲佳强等潜嶷瓣撬邈毪,燕动整裁终必缝携控鞠黪一耱鸯效方法惩餐裂广泛的重视和采用。振动主动控制【渴堑鼻罢穸こ塘煊蚰诘母咝录际酰钦穸弥屏煊制法、极点配鬻法、最优擦制法、自适腹控制、鲁棒擦制、智能控制等,各种方法之间并非完全互斥,在实际应用中更是结台窟际控制对敷,采用溅会控剿技术脚。虽然控制理论已非常成熬并在诸多镟域广泛应粥,振动主动控铷技术在航天航空啊⑼聊窘ㄖ盗竟こ蘄倒こ蘴攘煊蛴猩钊氤功的发展,甚至在船舶中宝幼控制亦有棚当的发展绱安僮荨⒍ㄎ,用可行性兼具有一般控制系统设计指导饿方面。从近年来船舶振动控制的
苣睿八、入、八、机械式动力消振器工作原理文献来看,以上层建筑的振动控制,船舶艉部的局部减振,船舶的局部结构为对象的防振为主要研究内容绞缴显蚴且钥7⑹涤眯捅欢刂装置、动力吸振器为主,主动控制在船舶振动控制中的应用仍处于尝试阶段。。后来被应用在船舶柴油机上,由主轴驱动偏心质量块,产生垂直方向离心力,来抵消柴油机产生的垂直方向的激振力,达到减振的目的Ⅲ】。机械式动力消振器是一种能够感受和跟踪振动响应或干扰力,对振动响应信号进行分析处理,产生相应的控制力,以抵消结构振动响应的一种机械装置。其工作原理是利用偏心质量块在旋转时产生的离心力的垂直分量来抵消引起振动的垂直方向激振力,使这两种力各自产生的振动幅值大小相等、相位相反,即相位相差龋佣嗷サ窒韵穸图主动式动力消振器工作原理电