【摘要】：本文以汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系和內(nèi)燃機整機振動系統(tǒng)為例,圍繞 動力機械系統(tǒng)振動的部分主動施控(PAC)這一核心問題,進行了深 入的理論分析和相關(guān)特性研究,并根據(jù)控制對象的特點分別提出了 部分模態(tài)施控(PMC)、部分坐標施控(PCC)和部分頻帶施控(PFC) 的主動控制策略。 文中首先在彈性連續(xù)體階梯軸系扭振響應(yīng)計算的基礎(chǔ)上,根據(jù) 各階扭振模態(tài)響應(yīng)的強弱,利用獨立模態(tài)空間控制理論,進行了 PMC 的理論分析和仿真計算。同時又對 PMC 應(yīng)用過程中的某些特性進行 了深入的分析和討論,對耦合問題、加權(quán)矩陣及穩(wěn)定度參數(shù)的選取 問題等,提出了相應(yīng)的技術(shù)措施和重要的參考依據(jù)。 根據(jù)系統(tǒng)中某些關(guān)鍵部位對振動響應(yīng)較高的要求,建立了以這 些關(guān)鍵部位振動響應(yīng)為變量構(gòu)成的性能指標,以性能指標最小化為 目標進行了 PCC 控制規(guī)律的推導(dǎo)和求取,并在理論分析指導(dǎo)下,完 成了汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系扭振 PCC 控制效果的計算機仿真,得到 了包括施控部位和無控部位在內(nèi)的良好的整體控制效果。 為驗證 PMC 理論,在軸系扭振模擬實驗臺上對一臺 200MW 汽輪 發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系的扭振進行了 PMC 的主動控制模擬實驗,取得了 比較理想的結(jié)果,驗證了理論分析的正確性。 在對稱于質(zhì)心的四點支承安裝的基礎(chǔ)上,內(nèi)燃機整機振動的能量 主要集中在 x 自由度和( z ? β )兩個自由度的耦合振動方面,同樣 適宜采用 PMC 控制技術(shù)。 為了將有效的控制作用集中在最需要的地方,分析了頻域內(nèi)有關(guān) 部分施控的特性,提出了 PFC 施控策略。根據(jù) PFC 原理建立的性能 指標是頻率的函數(shù),從而可以根據(jù)需要給予特定頻帶內(nèi)額外的加權(quán)。 在對內(nèi)燃機整機振動的頻域特性分析后,進行了內(nèi)燃機整機振動 PFC 控制過程的仿真計算,并最終取得較常數(shù)加權(quán)矩陣更為優(yōu)化的控制 效果。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH113.1
【圖文】：

PaulLueg專利中的說明圖

圖2-2 帶觀測儀的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)示意圖設(shè) 為施控模態(tài)的狀態(tài)估計，則觀測儀的方程為：(2-49)觀測儀的增益矩陣，可以通過解一個矩陣Riccati方程求(2-50)(2-48b)在工程實際中，要想測量系統(tǒng)的所有狀態(tài)是比較困難的，為此需要借助觀測儀（又稱估計器，如圖2-2所示）來估計難以測得的狀態(tài)向量，即從振動的輸出y(t)（傳感器測量的信號）中估計出施控模態(tài)的狀態(tài)向量q t。c( )$qc ( ) ( ) ( ) ( )[ ( ) ( )]C C C C C Cq& t = A q t + B F t + L t y t C q t式中，L(t)為 得，一般設(shè)定為常數(shù)

【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王姍;低噪聲柴油機組合結(jié)構(gòu)及連接部件優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2735979