本文關(guān)鍵詞：船用柴電機(jī)組的主動(dòng)隔振研究

  更多相關(guān)文章： 船用柴電機(jī)組 自適應(yīng)控制 多通道主動(dòng)隔振 濾波-x LMS

【摘要】：船舶動(dòng)力裝置以及各種輔助設(shè)備(泵、風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)、發(fā)電機(jī)等)的振動(dòng)噪聲會(huì)嚴(yán)重惡化乘載條件,降低艦船隱蔽性,傳統(tǒng)的被動(dòng)隔振方法在低頻情況下難以實(shí)現(xiàn)有效隔振。對(duì)旋轉(zhuǎn)或者往復(fù)機(jī)械系統(tǒng)而言,其振動(dòng)頻譜特征多為線譜,因此,本文結(jié)合被動(dòng)隔振在高頻的寬頻隔振優(yōu)點(diǎn)與主動(dòng)隔振在中低頻的線譜隔振能力來(lái)減小船用柴電機(jī)組的振動(dòng),探討主被動(dòng)隔振在實(shí)際控制中所需的算法和技術(shù)。論文首先通過(guò)頻響函數(shù)綜合法建立了船用柴電機(jī)組基于頻響函數(shù)的子結(jié)構(gòu)模型。理論仿真和建模仿真對(duì)比表明,基于子結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)綜合法能夠精準(zhǔn)有效的描述船用柴電機(jī)組隔振平臺(tái)的頻域傳遞特性。其次,從自適應(yīng)濾波器概念入手,建立起基于Fx LMS前饋算法的多通道主動(dòng)控制算法。基于頻率在線估計(jì)的跟蹤濾波器,能準(zhǔn)確地濾出干擾信號(hào)中不同頻率的信號(hào)分量來(lái)還原各自頻率下的參考信號(hào)。同時(shí)研究了基于LMS算法的自適應(yīng)系統(tǒng)辨識(shí),并將其應(yīng)用到對(duì)誤差通道的辨識(shí)中去。另外,本文為了克服Fx LMS前饋算法對(duì)參考信號(hào)的敏感,采用誤差信號(hào)以及對(duì)誤差通道的辨識(shí)來(lái)還原出干擾響應(yīng)信號(hào)作為控制參考信號(hào)。然后,在前述工作基礎(chǔ)上,研究了多通道主動(dòng)隔振中的通道竄擾問(wèn)題和外部干擾過(guò)大時(shí)的控制輸出飽和問(wèn)題。論文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)就是通過(guò)引入去耦合濾波器來(lái)增加還原出來(lái)的參考信號(hào)和干擾信號(hào)之間的相干性,降低通道竄擾影響。同時(shí)通過(guò)仿真證明了人工生成的參考信號(hào)存在信號(hào)相干性不足的問(wèn)題,即使采用轉(zhuǎn)速信號(hào)作為參考信號(hào),也面臨線譜中半倍頻的缺失,從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)這些頻率的控制。此外,通過(guò)引入飽和函數(shù)來(lái)解決控制輸出的飽和抑制問(wèn)題,并應(yīng)用到多通道的控制仿真中去。最后,分別通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和柴電機(jī)組隔振平臺(tái)實(shí)驗(yàn)對(duì)主動(dòng)控制算法和技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。在基于柴電機(jī)組主動(dòng)隔振平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)中,只能實(shí)現(xiàn)有限幾條譜線的減振控制效果,某些譜線甚至存在振動(dòng)放大的現(xiàn)象且半倍頻振動(dòng)未能有效控制,需要加強(qiáng)作動(dòng)器和功放輸出能力、優(yōu)化控制算法、完善參考信號(hào)的頻域特征來(lái)改善控制效果。特別是在低頻情況下幾乎沒(méi)有控制效果,主要原因是基礎(chǔ)的近剛性以及作動(dòng)器在低頻的輸出能力較低。
【關(guān)鍵詞】：船用柴電機(jī)組 自適應(yīng)控制 多通道主動(dòng)隔振 濾波-x LMS
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U665.1;U661.44
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 主動(dòng)隔振的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 主動(dòng)隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型12-13
• 1.4 主動(dòng)隔振的控制策略13-17
• 1.5 論文的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 柴電機(jī)組隔振系統(tǒng)的理論建模與仿真19-39
• 2.1 引言19
• 2.2 基于頻響函數(shù)綜合的子結(jié)構(gòu)方法19-26
• 2.3 兩端固支粱的導(dǎo)納模型26-29
• 2.4 二通道導(dǎo)納模型的建模與分析（二維）29-34
• 2.5 四通道導(dǎo)納模型的建模與分析（三維）34-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第三章 基于自適應(yīng)濾波的多通道主動(dòng)控制算法39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 自適應(yīng)控制算法的基本理論39-44
• 3.3 頻率估計(jì)和跟蹤濾波44-48
• 3.4 自適應(yīng)系統(tǒng)辨識(shí)48-50
• 3.5 單通道濾波-xLMS算法50-51
• 3.6 多通道濾波-xLMS算法51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 多通道主動(dòng)隔振中的通道竄擾以及輸出飽和抑制53-79
• 4.1 引言53-54
• 4.2 通道竄擾的抑制54-64
• 4.3 控制信號(hào)的飽和抑制問(wèn)題64-70
• 4.4 多通道主動(dòng)隔振仿真70-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 多通道主動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn)79-100
• 5.1 引言79
• 5.2 柴電機(jī)組的振動(dòng)源特性79-80
• 5.3 算法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)80-87
• 5.4 基于柴電機(jī)組主動(dòng)隔振平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)87-99
• 5.5 本章小結(jié)99-100
• 第六章 總結(jié)與展望100-102
• 6.1 全文總結(jié)100-101
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)101
• 6.3 研究展望101-102
• 參考文獻(xiàn)102-105
• 致謝105

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 張磊,劉永光,付永領(lǐng),何琳;基于在線頻率估計(jì)的自適應(yīng)反饋主動(dòng)隔振技術(shù)[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

2 Masaaki,蔡立新;混和型主動(dòng)隔振裝置的研究[J];船舶設(shè)計(jì)通訊;1997年02期

3 張志誼;胡芳;王俊芳;華宏星;;自適應(yīng)振動(dòng)控制中的輸出飽和抑制[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年09期

4 蔡艷平;成曙;李艾華;;柴油機(jī)振動(dòng)機(jī)理及特性研究[J];控制工程;2007年S3期

5 王俊芳;張志誼;;基于相關(guān)序列的在線頻率估計(jì)方法[J];船海工程;2008年03期

6 楊鐵軍,顧仲權(quán),魯明月,雷凌云,朱明剛;基于誤差通道在線辨識(shí)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)[J];振動(dòng)與沖擊;2004年03期

7 張志誼;王俊芳;周建鵬;華宏星;;基于跟蹤濾波的自適應(yīng)振動(dòng)控制[J];振動(dòng)與沖擊;2009年02期

8 姜榮俊,何琳;有源振動(dòng)噪聲控制技術(shù)在潛艇中的應(yīng)用研究[J];噪聲與振動(dòng)控制;2005年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李嘉全;浮筏系統(tǒng)的振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王俊芳;自適應(yīng)主動(dòng)隔振的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

2 劉銳;多通道主動(dòng)隔振方法研究[D];上海交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：785939