动力装置单层隔振系统的主动控制算法研究

发布时间：2017-12-13 21:17

  本文关键词：动力装置单层隔振系统的主动控制算法研究

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【摘要】：往复、旋转、流体类等机械设备是舰船的主要动力装置，其产生的低频线谱振动及其引起的辐射噪声对海军舰船有着特殊的危害。振动主动控制技术可以有效地控制低频线谱振动，是提高舰船隐蔽性和战斗力的有效手段。但在实际工程中，一般很难建立被控对象的精确数学模型。舰船是个多振源系统，多激励源振动试验法相对于单激励源试验法能够更真实地模拟实际工程中振动环境。多激励源的振动控制系统是一个多输入多输出的控制系统，系统内部结构比较复杂，各个变量之间存在耦合，每个点激励均会影响所有的响应点，对于整个系统进行控制比较难。 由于鲁棒H∞反馈控制方法，可以有效地处理线性系统的鲁棒稳定性和性能鲁棒性问题，而且不仅能处理单输入单输出系统，还特别适合处理多输入多输出系统。为对H∞控制算法在振动控制中的应用进行研究，本文在实验室条件下搭建了实际的动力装置单层主动隔振系统，其中控制器为dSPACE1103，由两台三相异步电机作为激励源提供激振力。采用最小二乘系统辨识法建立了单层隔振系统的单自由度和双自由度控制通道的离散传递函数模型。 本文对鲁棒H∞控制理论进行了研究，利用混合灵敏度设计方法，选择合理的性能加权函数和鲁棒加权函数，把单激励源与多激励源的单层单自由度和双自由度振动主动控制问题转化为标准H∞的控制问题，，设计相应控制器，建立单自由度和双自由度主动控制系统simulink仿真模型，并进行仿真试验。研究H∞控制方法对动力装置多激励低频线谱振动的抑制效果。 本文还针对现在应用较多的自适应前馈x-LMS控制算法进行研究，提出改进的自适应控制算法。在同等的条件下建立相应的自适应前馈控制系统及其相应simulink仿真模型，进行仿真试验。根据仿真试验结果，将两种算法在振动控制中的效果进行比较分析，总结他们的优势与缺陷。为动力装置的低频线谱主动振动控制提供一种新的思路。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.1

【参考文献】

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本文编号：1286602