本文關(guān)鍵詞：船用柴電機組的主動隔振研究

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

【摘要】：船舶動力裝置以及各種輔助設(shè)備(泵、風機、壓氣機、發(fā)電機等)的振動噪聲會嚴重惡化乘載條件,降低艦船隱蔽性,傳統(tǒng)的被動隔振方法在低頻情況下難以實現(xiàn)有效隔振。對旋轉(zhuǎn)或者往復機械系統(tǒng)而言,其振動頻譜特征多為線譜,因此,本文結(jié)合被動隔振在高頻的寬頻隔振優(yōu)點與主動隔振在中低頻的線譜隔振能力來減小船用柴電機組的振動,探討主被動隔振在實際控制中所需的算法和技術(shù)。論文首先通過頻響函數(shù)綜合法建立了船用柴電機組基于頻響函數(shù)的子結(jié)構(gòu)模型。理論仿真和建模仿真對比表明,基于子結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)綜合法能夠精準有效的描述船用柴電機組隔振平臺的頻域傳遞特性。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控制算法。基于頻率在線估計的跟蹤濾波器,能準確地濾出干擾信號中不同頻率的信號分量來還原各自頻率下的參考信號。同時研究了基于LMS算法的自適應(yīng)系統(tǒng)辨識,并將其應(yīng)用到對誤差通道的辨識中去。另外,本文為了克服Fx LMS前饋算法對參考信號的敏感,采用誤差信號以及對誤差通道的辨識來還原出干擾響應(yīng)信號作為控制參考信號。然后,在前述工作基礎(chǔ)上,研究了多通道主動隔振中的通道竄擾問題和外部干擾過大時的控制輸出飽和問題。論文的一個創(chuàng)新點就是通過引入去耦合濾波器來增加還原出來的參考信號和干擾信號之間的相干性,降低通道竄擾影響。同時通過仿真證明了人工生成的參考信號存在信號相干性不足的問題,即使采用轉(zhuǎn)速信號作為參考信號,也面臨線譜中半倍頻的缺失,從而無法實現(xiàn)這些頻率的控制。此外,通過引入飽和函數(shù)來解決控制輸出的飽和抑制問題,并應(yīng)用到多通道的控制仿真中去。最后,分別通過驗證實驗和柴電機組隔振平臺實驗對主動控制算法和技術(shù)進行了驗證。在基于柴電機組主動隔振平臺的實驗中,只能實現(xiàn)有限幾條譜線的減振控制效果,某些譜線甚至存在振動放大的現(xiàn)象且半倍頻振動未能有效控制,需要加強作動器和功放輸出能力、優(yōu)化控制算法、完善參考信號的頻域特征來改善控制效果。特別是在低頻情況下幾乎沒有控制效果,主要原因是基礎(chǔ)的近剛性以及作動器在低頻的輸出能力較低。
【關(guān)鍵詞】：船用柴電機組 自適應(yīng)控制 多通道主動隔振 濾波-x LMS
【學位授予單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 主動隔振的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 主動隔振系統(tǒng)的動力學模型12-13
• 1.4 主動隔振的控制策略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 兩端固支粱的導納模型26-29
• 2.4 二通道導納模型的建模與分析（二維）29-34
• 2.5 四通道導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 頻率估計和跟蹤濾波44-48
• 3.4 自適應(yīng)系統(tǒng)辨識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 控制信號的飽和抑制問題64-70
• 4.4 多通道主動隔振仿真70-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 多通道主動隔振實驗79-100
• 5.1 引言79
• 5.2 柴電機組的振動源特性79-80
• 5.3 算法驗證實驗80-87
• 5.4 基于柴電機組主動隔振平臺的實驗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 主要創(chuàng)新點101
• 6.3 研究展望101-102
• 參考文獻102-105
• 致謝105

【參考文獻】

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本文編號：785939