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机械式动力消振器控制系统的设计与实现
| 论文题名： | 机械式动力消振器控制系统的设计与实现 |
| 关键词： | 船舶振动;振动控制;动力消振器;LMS算法;自寻优算法;结构设计 |
| 摘要： | 振动主动控制是当前振动工程领域内的高新技术，是振动控制领域的前沿课题，研究和设计用于主动控制的执行机构及其控制系统是目前的热点课题。本文以船舶振动主动控制为背景，对机械式动力消振器结构设计、控制算法与实现等问题进行了深入的分析和研究。 本文阐述了船舶振动的控制方法及国内外主动式动力消振器在船舶上的应用，并以均质弹性两端自由梁为例，进行振动主动控制的理论分析和仿真研究，并深入分析了主动控制力的施加位置对减振效果的影响。 执行机构是振动主动控制系统的一个重要组成部分，根据主动消振技术的要求，本文对原有消振器的结构加以改进，安装了步进电机，实现了消振器输出力幅值的自动控制。通过实验得出了消振器的重要特性，即振动频率一定时，输出力幅和输出相位互相独立，该特性对本文控制系统的设计提供了有力的理论依据。 根据消振器的结构特点，本文设计了LMS转速跟踪与基于“坐标轮换”的在线“变步长直接搜索”相结合的自寻优控制算法，采用Matlab编程对算法进行了仿真研究，结果表明：该算法实现了频率的在线快速跟踪，取得了很好的减振效果，且算法收敛性好。 根据船舶结构的特点，选择以吉普车底盘为被控对象，搭建主动消振实验台架，进行了振动主动控制实验。控制算法采用TMS320VC33汇编语言编写，VC33-DSP硬件系统实现。实验结果表明，采用改进的机械式动力消振器及相应控制算法进行振动主动控制可以得到良好的减振效果，这为机械式动力消振器在船舶振动主动控制的应用提供了重要的指导意义。 |
| 作者： | 张丹 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 张文平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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