海洋裝備在水下工作的性能好壞需要經(jīng)過水下試驗(yàn)來確定,因此需要進(jìn)行水下振動(dòng)環(huán)境模擬試驗(yàn)。水下振動(dòng)臺(tái)作為水下振動(dòng)環(huán)境模擬的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在土木建筑水下抗震性能測(cè)試和水下設(shè)備抗振性能測(cè)試等方面得到了廣泛的應(yīng)用。水下振動(dòng)臺(tái)通過控制臺(tái)面進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)來模擬水下振動(dòng)環(huán)境,對(duì)連接在其臺(tái)面上設(shè)備的抗震性能和水下工作性能進(jìn)行測(cè)試。水下振動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中必然會(huì)發(fā)生流固耦合現(xiàn)象,臺(tái)面受到流體的阻力,帶動(dòng)流體進(jìn)行振動(dòng),由于流體具有一定的質(zhì)量,這一過程就相當(dāng)于在臺(tái)面上增加了附加質(zhì)量。附加質(zhì)量的引入會(huì)降低系統(tǒng)帶寬,且系統(tǒng)頻率響應(yīng)中會(huì)出現(xiàn)諧振峰,針對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀,簡(jiǎn)要闡述了流固耦合與振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)的研究概況,描述了振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的工作原理及組成,進(jìn)而對(duì)電液伺服振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行了特性分析,并重點(diǎn)研究了振動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)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(jí)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(dòng)臺(tái)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水下振動(dòng)臺(tái)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 水下振動(dòng)臺(tái)國(guó)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(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)研究概況
        1.4.1 振動(dòng)臺(tái)經(jīng)典控制策略研究概況
        1.4.2 振動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)試驗(yàn)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(dòng)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(dòng)臺(tái)液壓系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)分析
    2.4 振動(dòng)臺(tái)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(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 水下振動(dòng)臺(tái)流固耦合動(dòng)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(dòng)方程
        3.2.2 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程
    3.3 附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)計(jì)算
        3.3.1 水下振動(dòng)臺(tái)及其流體域建模
        3.3.2 水下振動(dòng)臺(tái)流體數(shù)值仿真計(jì)算
        3.3.3 附加質(zhì)量和附加阻尼系數(shù)辨識(shí)
    3.4 附加質(zhì)量對(duì)于振動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)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(jì)
        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(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)建模
    5.3 水下振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
        5.3.1 正弦定頻振動(dòng)仿真
        5.3.2 正弦掃頻振動(dòng)仿真
        5.3.3 隨機(jī)振動(dòng)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(hào)：3792599