海洋裝備在水下工作的性能好壞需要經(jīng)過水下試驗來確定,因此需要進(jìn)行水下振動環(huán)境模擬試驗。水下振動臺作為水下振動環(huán)境模擬的重要實驗設(shè)備,在土木建筑水下抗震性能測試和水下設(shè)備抗振性能測試等方面得到了廣泛的應(yīng)用。水下振動臺通過控制臺面進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動來模擬水下振動環(huán)境,對連接在其臺面上設(shè)備的抗震性能和水下工作性能進(jìn)行測試。水下振動臺在運(yùn)動過程中必然會發(fā)生流固耦合現(xiàn)象,臺面受到流體的阻力,帶動流體進(jìn)行振動,由于流體具有一定的質(zhì)量,這一過程就相當(dāng)于在臺面上增加了附加質(zhì)量。附加質(zhì)量的引入會降低系統(tǒng)帶寬,且系統(tǒng)頻率響應(yīng)中會出現(xiàn)諧振峰,針對這一現(xiàn)象本文提出采用三參量極點(diǎn)配置自校正控制器,對系統(tǒng)的極點(diǎn)配置進(jìn)行自適應(yīng)控制,從而保證系統(tǒng)的動態(tài)頻率特性。本文主要完成的工作如下:首先,介紹了水下振動臺的發(fā)展現(xiàn)狀,簡要闡述了流固耦合與振動臺控制系統(tǒng)的研究概況,描述了振動臺系統(tǒng)的工作原理及組成,進(jìn)而對電液伺服振動臺的動力機(jī)構(gòu)進(jìn)行了特性分析,并重點(diǎn)研究了振動臺的三參量控制策略,發(fā)現(xiàn)三參量控制可以有效拓展系統(tǒng)的帶寬,降低諧振峰。其次,運(yùn)用流體有限元法的基本理論,詳細(xì)分析了振動臺流固耦合機(jī)理,建立了流固耦合的數(shù)學(xué)模型,并利用...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究目的和意義
    1.2 水下振動臺研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水下振動臺國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 水下振動臺國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 流固耦合研究概況
    1.4 電液伺服振動臺控制系統(tǒng)研究概況
        1.4.1 振動臺經(jīng)典控制策略研究概況
        1.4.2 振動臺現(xiàn)代控制策略研究概況
    1.5 論文研究的內(nèi)容
第2章 振動臺試驗系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)描述
        2.2.1 液壓系統(tǒng)
        2.2.2 控制系統(tǒng)
    2.3 液壓系統(tǒng)動力機(jī)構(gòu)分析
        2.3.1 四通閥的流量方程
        2.3.2 液壓缸流量連續(xù)性方程
        2.3.3 液壓缸及負(fù)載的力平衡方程
        2.3.4 振動臺液壓系統(tǒng)動力機(jī)構(gòu)分析
    2.4 振動臺控制策略研究
        2.4.1 三參量控制原理
        2.4.2 三參量控制參數(shù)設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 水下振動臺流固耦合動力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 流固耦合方程的建立
        3.2.1 流體運(yùn)動方程
        3.2.2 結(jié)構(gòu)運(yùn)動方程
    3.3 附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)計算
        3.3.1 水下振動臺及其流體域建模
        3.3.2 水下振動臺流體數(shù)值仿真計算
        3.3.3 附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)辨識
    3.4 附加質(zhì)量對于振動臺系統(tǒng)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 極點(diǎn)配置自校正控制研究
    4.1 引言
    4.2 極點(diǎn)配置自校正控制
        4.2.1 極點(diǎn)配置自校正調(diào)節(jié)器
        4.2.2 極點(diǎn)配置自校正控制器
    4.3 極點(diǎn)配置自校正控制器性能仿真
        4.3.1 仿真模型搭建
        4.3.2 仿真模型控制律推導(dǎo)
        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 水下振動臺控制系統(tǒng)建模
    5.1 引言
    5.2 三參量極點(diǎn)配置自校正控制器設(shè)計
        5.2.1 三參量極點(diǎn)配置自校正控制律推導(dǎo)
        5.2.2 水下振動臺控制系統(tǒng)建模
    5.3 水下振動臺控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
        5.3.1 正弦定頻振動仿真
        5.3.2 正弦掃頻振動仿真
        5.3.3 隨機(jī)振動仿真
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3792599