磁懸浮主動(dòng)隔振系統(tǒng)辨識(shí)模型研究.pdf

1、潛艇的靜音能力是潛艇作戰(zhàn)能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。隔振技術(shù)能夠有效的降低機(jī)械振動(dòng)，提高潛艇的靜音能力。浮筏系統(tǒng)具有的“調(diào)諧效應(yīng)”、“質(zhì)量效應(yīng)”、“混抵效應(yīng)”能減少輻射噪聲，對(duì)振動(dòng)中的高頻信號(hào)有明顯的減弱效果，在潛艇上應(yīng)用廣泛。然而作為被動(dòng)隔振系統(tǒng)，對(duì)于低于或者等于隔振系統(tǒng)固有頻率的振動(dòng)會(huì)起到放大的作用。主動(dòng)隔振能夠動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)剛度、阻尼等隔振參數(shù)，有效的克服被動(dòng)隔振的缺陷，實(shí)現(xiàn)低頻隔振。將主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)全頻域隔振是隔振領(lǐng)域的趨

2、勢(shì)和方向。磁懸浮支承技術(shù)具有無(wú)接觸、無(wú)需潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，將磁懸浮隔振器應(yīng)用于浮筏系統(tǒng)具有重要的意義。磁懸浮主動(dòng)隔振系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的建模方式難以解決這個(gè)問(wèn)題，本文旨在采用系統(tǒng)辨識(shí)的方法對(duì)磁懸浮主動(dòng)隔振系統(tǒng)進(jìn)行建模。
　　 首先從模型精度、收斂性質(zhì)、存儲(chǔ)量、計(jì)算時(shí)間等方面對(duì)最小二乘類的幾種主要形式進(jìn)行比較，確定采用遞推最小二乘法對(duì)磁懸浮單層隔振系統(tǒng)在時(shí)域和頻域范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)。以磁懸浮隔振器對(duì)應(yīng)位置的

3、加速度傳感器采集的信號(hào)為對(duì)象，將時(shí)域和頻域的辨識(shí)結(jié)果在擬合度、極點(diǎn)、階躍響應(yīng)等方面進(jìn)行比較。對(duì)比結(jié)果表明：相對(duì)于頻域辨識(shí)，時(shí)域辨識(shí)能較好的保證辨識(shí)模型的精確度，但是階躍響應(yīng)反應(yīng)慢、收斂時(shí)間長(zhǎng)。
　　 其次，對(duì)磁懸浮支承技術(shù)做了簡(jiǎn)要的介紹，詳細(xì)分析了磁懸浮隔振器的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；在忽略磁滯、磁漏、磁飽和的情況下，以差動(dòng)式磁懸浮隔振器理論電磁力公式為基礎(chǔ)，運(yùn)用最小二乘多項(xiàng)式擬合法對(duì)實(shí)際的靜態(tài)電磁力進(jìn)行擬合來(lái)達(dá)到對(duì)理論電磁力的修正

4、，通過(guò)輸入三種不同的電壓信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的時(shí)不變性進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明不同電壓輸入情況下辨識(shí)模型吻合度高，是時(shí)不變系統(tǒng)，為系統(tǒng)辨識(shí)提供可靠的先驗(yàn)條件。
　　 最后，通過(guò)輸入隨機(jī)的電壓信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行激勵(lì)，采集筏架上的加速度信號(hào)。采用遞推最小二乘法，根據(jù)浮筏的磁懸浮主動(dòng)隔振系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)。在系統(tǒng)辨識(shí)中綜合考慮辨識(shí)的擬合度、零極點(diǎn)、階躍響應(yīng)等參數(shù)來(lái)保證系統(tǒng)的精確性、穩(wěn)定性、瞬態(tài)反應(yīng)等特性。將辨識(shí)模型的傳遞函數(shù)應(yīng)用到前饋控制系