磁懸浮浮筏隔振系統(tǒng)前饋控制研究.pdf

1、提高聲隱身性能是當今潛艇研究的一個重大課題。有效實現(xiàn)潛艇低頻隔振是提高聲隱身能力的關(guān)鍵。浮筏隔振技術(shù)是在雙層隔振技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的船舶動力設備的一種新型隔振技術(shù)，具有良好的隔振性能，而且還能滿足抗沖擊的要求。主動隔振器動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)支承參數(shù)，有效抑制結(jié)構(gòu)振動的能量傳遞，對低頻隔振效果好的特點。主動隔振與浮筏相結(jié)合的主動浮筏隔振技術(shù)是提高潛艇的聲隱身能力的關(guān)鍵。
　　 前饋自適應控制簡單，穩(wěn)定性好，只要提取振源的頻率，可以有效抑

2、制簡諧振動。潛艇上的低頻振動，主要為電機及柴油機等產(chǎn)生的簡諧振動。結(jié)合自適應前饋控制浮筏隔振系統(tǒng)對提高潛艇的隱身性能具有重大意義。本文的主要研究工作如下：
　　 首先，分析自適應濾波前饋控制原理。簡要概述了前饋基本原理及自適應橫向濾波器的特點，引出LMS算法及基于濾波X-LMS算法的自適應有源前饋控制。自適應濾波器可以自適應更新權(quán)矢量系數(shù)，調(diào)整幅值和相位，使得作動器或吸振器在目標點上產(chǎn)生的振動與控制點的振動幅值相等、方向相反，以

3、抵消控制點的振動，同時考慮阻尼對控制性能的影響，提出增加阻尼補償?shù)腇XLMS算法?？紤]多通道的基于濾波X-LMS算法。
　　 其次，提出了自適應陷波系統(tǒng)頻率估計方法。自適應率濾波前饋控制需要參考信號穩(wěn)定、準確，但工程實際結(jié)構(gòu)振動和振源直接存在耦合振動，次級聲反饋信號對參考信號影響較大，參考信號不穩(wěn)定，會造成整個前饋控制系統(tǒng)失效。本文提出了自適應陷波器結(jié)合均值系統(tǒng)頻率估計的方法?？梢杂行У墓烙媴⒖夹盘柕念l率，而且抗干擾性能較好。<

4、br>　　 最后，進行了磁懸浮浮筏主動隔振實驗。利用離線辨識得到的系統(tǒng)模型，結(jié)合磁懸浮浮筏隔振系統(tǒng)，有效實現(xiàn)單一振源的浮筏系統(tǒng)主動前饋控制；驗證了控制算法對振源主要頻率范圍內(nèi)隔振能力；多個隔振器對多個控制點的實驗也取得很好的隔振效果?？刂泣c的主要頻率成分加速度都取得85％以上的減小，與仿真的結(jié)果基本一致。通過實驗驗證了應用基于濾波X-LMS算法及相應的改進算法，應用于電機的簡諧振動的浮筏隔振系統(tǒng)，實驗結(jié)果顯示在振源頻率范圍內(nèi)隔振效果較