【摘要】：船舶推進軸系是多個彈性體的組合,在船舶高速航行時,由于船體艉部存在不均勻伴流而產(chǎn)生的螺旋槳縱向激勵是造成船體結構振動加劇及噪聲急劇增加的主要原因。本文針對推進軸系縱向振動等問題,提出一種推力軸承主動減振液壓控制裝置,并對該裝置的動態(tài)響應特性進行分析研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)通過分析國內(nèi)外對于推進軸系縱向振動控制的研究現(xiàn)狀與成果,以及多種減振措施的優(yōu)缺點,說明采用主動減振方式能夠取得更好的軸系縱向振動控制效果。(2)設計出一種軸系推力軸承主動減振液壓控制裝置,對裝置的可行性進行分析。同時,運用流體力學理論建立裝置電液伺服系統(tǒng)數(shù)學模型,分別討論不同液壓固有頻率與阻尼比對系統(tǒng)穩(wěn)定性及動態(tài)響應特性的影響。(3)針對螺旋槳—軸系縱向振動展開研究,介紹推進軸系縱向激勵的主要來源與特征,提出相應的數(shù)值預報方法,以及基于推力軸承振動位移與力傳遞率的減振性能評價標準;此外,應用動力學理論分別建立帶有主動減振液壓控制裝置與被動減振裝置的軸系振動模型,分析軸系的剛度比、固有頻率及阻尼比等參數(shù)對液壓控制裝置振動控制效果的影響;同時,對主動減振液壓控制裝置的負載特性進行研究,為該裝置結構要素的確定提供依據(jù)。(4)為提高主動減振液壓控制裝置的減振降噪效果,引入單神經(jīng)元PID控制與自適應神經(jīng)元兩種控制方法;在深入分析其工作原理及組成的基礎上,利用Matlab軟件中的Simulink模塊對兩種智能控制方式進行仿真對比研究。結果表明,與自適應神經(jīng)元控制相比,單神經(jīng)元PID控制效果更佳,適應能力更強,可作為主動減振液壓控制裝置的控制方式。(5)在AMESim軟件中建立主動減振液壓控制裝置及電液伺服系統(tǒng)的仿真模型,利用Simulink模塊編譯單神經(jīng)元PID控制器,將兩者進行聯(lián)合仿真;在此基礎上,對比分析主、被動兩種減振裝置的減振效果及其系統(tǒng)的動態(tài)響應特性。結果表明,與傳統(tǒng)的被動減振裝置相比,主動減振液壓控制裝置具有更好的減振降噪效果,具備一定的工程實用價值與應用前景。
【圖文】：

圖 2-4 推力軸承中液壓減振裝置結構圖1-推力環(huán)；2-推力塊；3-位移傳感器；4-球面支撐；5-加速度傳感器；6-控制柱塞；7-缸體支承；8-補償容器；9-溢流閥；10-電液伺服閥；11-油箱；12-恒壓油源；13-壓力傳感器213 481291011135 67542

62（c）反饋信號濾波器 controler1 模型圖 4-6 主動減振液壓控制裝置單神經(jīng)元 PID 控制仿真模型4-6（b）中可知，單神經(jīng)元 PID 控制器采用增量型算法，接表示其控制律，故引入“S-Function”模塊，通過編寫，單神經(jīng)元學習速率系數(shù) ( 1,2,3)id i = 分別設定為 6800，，1,2,3) 分別設定為 0.8，0.5，0.6，增益系數(shù)5K = 1.65 × 10。6（c）為位移反饋信號控制器模型，根據(jù)主動減振液壓控推力軸承與基座振動位移差bΔx 超過安全值-0.5mm~0.5mm
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;U664.21

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本文編號：2665188