彈性艙段浮筏隔振系統(tǒng)振動同步定相和主動控制研究.pdf

1、為了給艦載浮筏設備的主被動隔振設計提供真實可靠的依據(jù)，本文建立了一個與工程實踐接近的彈性艙段結構基礎上的浮筏隔振系統(tǒng)。通過有限元模態(tài)分析和實驗模態(tài)分析技術，獲得該隔振系統(tǒng)的動力學特性，并引入聲學傳遞函數(shù)的概念，采用聲學邊界元法求得浮筏結構上任意點到艙段結構外部輻射空間的聲學傳遞函數(shù)，建立了該浮筏隔振系統(tǒng)振動傳遞與輻射噪聲的數(shù)學預報模型?；谠撃Ｐ途屯蕉ㄏ嗫刂?、傳感器優(yōu)化、多通道耦合主動隔振三個方面進行了深入的研究，主要工作如下：

2、>　　基于PST（Propeller Signature Theory）理論，首次把同步定相控制技術引入彈性基礎上的浮筏隔振系統(tǒng)，并改進了PST理論的求解方法。以浮筏隔振系統(tǒng)的隔振器與艙段結構連接點處振動加速度響應的均方和作為控制用的目標函數(shù)，通過二進制遺傳算法尋得浮筏結構上多臺旋轉或往復機械設備之間的最優(yōu)相位關系，使它們通過浮筏隔振系統(tǒng)傳遞到艙段結構上的振動最小。一方面結合聲學傳遞函數(shù)，對浮筏隔振系統(tǒng)振動聲輻射同步定相控制進行了詳細的

3、仿真研究，另一方面采用4臺三相異步電動機帶動反向旋轉的偏心質量對來模擬浮筏上的機械設備，依據(jù)伺服控制理論，對同步定相控制進行了詳細的實驗研究。仿真和實驗結果表明同步定相控制技術是一種可行的振動和聲輻射控制方法，與主動控制相比，不需要額外的執(zhí)行器及相應的控制系統(tǒng)，只需調節(jié)振動設備之間的相位關系，就能達到控制振動和聲輻射的目的。
　　針對振動主動控制中的誤差傳感策略問題，改進了現(xiàn)有的傳感器優(yōu)化算法，求解過程采用整數(shù)編碼和混合編碼的遺傳

4、算法，在保證整體減振效果基本不變的前提下減少傳感器數(shù)目并優(yōu)化其位置，使整個控制系統(tǒng)的規(guī)模得到了降低。
　　為了消除多通道主動控制時各通道之間的耦合作用，采用 FXLMS算法，在浮筏到艙段振動傳遞途徑中安裝了4臺液壓作動器，誤差信號同時作為每個作動器的反饋信號，結合提出的誤差傳感優(yōu)化策略，對多個激勵頻率的主動隔振和同步定相控制基礎上的主動隔振進行了詳細的實驗研究。實驗結果表明，對艙段結構上優(yōu)選出來的4個誤差點進行有效控制后，艙段結構