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惯性式电磁执行机构设计及海水泵振动主动控制实验研究
| 论文题名： | 惯性式电磁执行机构设计及海水泵振动主动控制实验研究 |
| 关键词： | 海水泵;电磁执行机构;振动控制;动力学特性;有限元仿真 |
| 摘要： | 海水泵作为一种重要辅机设备广泛应用于各类民用船舶和军事舰艇，其振动噪声控制对于改善舰船的舒适性和隐身性具有重要意义。传统被动隔振技术主要对中高频段有效，对于具有远距离传播能力的低频线谱难以取得令人满意的效果。本文针对海水泵振动主动控制，对电磁惯性式执行机构进行了设计与研制，并在海水泵上进行主动控制实验研究，主要工作包括以下几个方面： 首先对惯性式电磁执行机构动力学方程进行推导，对执行机构动力学特性进行分析,得出了影响主动执行机构输出的关键参数并对输出力随参数变化的趋势进行了数值仿真。使用 ANSOFT电磁有限元仿真软件对电磁执行机构磁路进行仿真和优化设计，并通过理论计算对仿真结果进行验证，得出了作动器关键参数的最优设计。 对主动执行机构样机进行了设计，主要包括通电导线的设计选取和弹簧的计算选型，进而完成样机总体设计，与工厂协商改进后对样机进行了加工。对设计流程进行总结形成了一套理论计算与仿真结合的设计流程，并依据设计流程提出了用于主动隔声罩的小型惯性式电磁执行机构设计方案。搭建了主动执行机构输出特性测试系统台架，对加工完成的执行机构样机进行性能测试，并与理论预测数据进行对比分析。 最后对主动执行机构在主动控制实验方面的应用开展了研究，基于dSPACE半物理仿真平台搭建了海水泵振动主动控制系统并编写主动控制程序模块进行仿真，验证了控制律的可靠性。分别以海水泵转速信号和台架振动信号作为参考信号，在不同工况下开展海水泵振动主动控制实验并取得一定的控制结果，对实验结果进行分析，为惯性式电磁执行机构设计和应用提供了有益借鉴。 |
| 作者： | 任可欣 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 杜敬涛;沈渡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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