慣性式電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計及海水泵振動主動控制實驗研究.pdf

1、海水泵作為一種重要輔機(jī)設(shè)備廣泛應(yīng)用于各類民用船舶和軍事艦艇，其振動噪聲控制對于改善艦船的舒適性和隱身性具有重要意義。傳統(tǒng)被動隔振技術(shù)主要對中高頻段有效，對于具有遠(yuǎn)距離傳播能力的低頻線譜難以取得令人滿意的效果。本文針對海水泵振動主動控制，對電磁慣性式執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計與研制，并在海水泵上進(jìn)行主動控制實驗研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　首先對慣性式電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力學(xué)方程進(jìn)行推導(dǎo)，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性進(jìn)行分析,得出了影響主動執(zhí)行機(jī)

2、構(gòu)輸出的關(guān)鍵參數(shù)并對輸出力隨參數(shù)變化的趨勢進(jìn)行了數(shù)值仿真。使用 ANSOFT電磁有限元仿真軟件對電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)磁路進(jìn)行仿真和優(yōu)化設(shè)計，并通過理論計算對仿真結(jié)果進(jìn)行驗證，得出了作動器關(guān)鍵參數(shù)的最優(yōu)設(shè)計。
　　對主動執(zhí)行機(jī)構(gòu)樣機(jī)進(jìn)行了設(shè)計，主要包括通電導(dǎo)線的設(shè)計選取和彈簧的計算選型，進(jìn)而完成樣機(jī)總體設(shè)計，與工廠協(xié)商改進(jìn)后對樣機(jī)進(jìn)行了加工。對設(shè)計流程進(jìn)行總結(jié)形成了一套理論計算與仿真結(jié)合的設(shè)計流程，并依據(jù)設(shè)計流程提出了用于主動隔聲罩的小型慣

3、性式電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計方案。搭建了主動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出特性測試系統(tǒng)臺架，對加工完成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)樣機(jī)進(jìn)行性能測試，并與理論預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。
　　最后對主動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在主動控制實驗方面的應(yīng)用開展了研究，基于dSPACE半物理仿真平臺搭建了海水泵振動主動控制系統(tǒng)并編寫主動控制程序模塊進(jìn)行仿真，驗證了控制律的可靠性。分別以海水泵轉(zhuǎn)速信號和臺架振動信號作為參考信號，在不同工況下開展海水泵振動主動控制實驗并取得一定的控制結(jié)果，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，