潜艇浮筏隔振系统的半主动模糊滑模控制

对带有电流变液智能阻尼器的双层浮筏隔振系统设计一种半主动静态输出反馈模糊滑模控制器.根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模面矩阵.根据滑模到达条件及可控屈服阻尼力对隔振系统做负功原理设计半主动输出反馈模糊滑模控制器.仿真分析浮筏隔振系统在扫频激励信号下的力传递率及在双频激励信号下的输入力和输出力曲线.仿真结果表明,半主动输出反馈模糊滑模控制下的浮筏隔振系统的减振效果要远好于最优被动阻尼系统.     

平置板式主动浮筏系统的隔振研究

建立了浮筏系统的主被动联合控制模型,推导了多机组、多扰动源的平置板式复杂浮筏隔振系统的各个子系统的导纳矩阵表达式,实现了浮筏隔振系统的主动控制和被动控制的统一数学描述。阐释了机器控制、浮筏控制和全控制等各种控制形式的概念,研究了最小功率流控制策略下不同控制形式的主动浮筏隔振系统的功率流传递特性,并给出了主动浮筏系统隔振设计的基本准则。     

浮筏隔振系统功率流的实验研究

功率流实验研究是浮筏隔振系统振动特性研究的一个主要方面。本文将给出一套实验方法，以求实现实验台架的搭建、振动的激励信号的传递、信号的初步分析、微机联网的信号再分析、以及最后结果的打印和计算图形的绘制。     

半主动控制浮筏隔振系统抗冲击特性的试验研究

针对水下舰艇内部设备的抗冲击问题,对安装开关可控阻尼器的半主动控制浮筏隔振系统的抗冲击特性进行了试验研究,搭建了半主动控制浮筏隔振系统的试验装置,在试验装置的基础上施加冲击激励,测试可控阻尼器分别处于高、低阻尼状态下的基础和机组的加速度响应,并通过对比分析了可控阻尼器处于不同阻尼状态时,半主动控制浮筏隔振系统抗冲击特性的差异。试验结果表明:半主动控制浮筏隔振系统具有良好的抗冲击特性;可控阻尼器处于低阻尼状态时,机组加速度响应的最大峰值较小;可控阻尼器处于高阻尼状态时,机组加速度响应的衰减较快;通过改变可控阻尼器的阻尼状态,可以进一步优化其抗冲击特性。     

半主动控制浮筏隔振系统的开关算法与仿真研究

为解决船舶动力系统的隔振等问题,将浮筏隔振技术应用到船舶动力系统的隔振中。针对半主动控制浮筏隔振的三自由度系统,通过研究半主动控制浮筏隔振系统的开关控制算法,给出了两种开关控制算法。在建立了两种半主动开关控制浮筏隔振系统的仿真模型的基础上,实现了半主动控制浮筏隔振系统基础加速度响应的仿真分析。研究了半主动控制浮筏隔振系统在这两种开关控制算法控制下,不同的激振频率对基础加速度的影响。最后,讨论了两种算法对提高浮筏隔振系统隔振效果的有效性。研究结果表明,两种开关控制算法下的半主动控制浮筏隔振系统在不同的激振频率时,基础加速度幅值有一定的衰减。     

水下航行器浮筏隔振系统研究

在浮筏隔振技术的基础上,论文首先通过实验验证了有限元建模的正确性和浮筏隔振系统的隔振效果,并通过有限元软件分析了当浮筏隔振系统的结构参数(壳体刚度、筏体质量比、阻尼、隔振器刚度)发生变化对隔振系统的影响。     

浮筏隔振系统功率流的另一计算方法

推导了一种用来计算输入浮筏隔振系统功率流的新方法，以便对浮筏隔振系统的隔振性能进行评估。在理论推导的基础上，运用新方法进行仿真计算，得出了输入到浮筏各子系统的功率流，初步分析了影响浮筏系统隔振性能的主要因素。     

浮筏隔振系统的功率流研究

利用功率流进行浮筏隔振系统研究。建立柔性基础上的多支承隔振系统动力学模型,给出系统动态特性结构化分析方法,推导耦合系统动态传递方程及功率流表达式。结合工程实际机组隔振系统功率流的数值计算结果,着重探讨隔振器安装位置、刚度及基础弹性对隔振效果影响。     

浮筏隔振系统拓扑优化研究与振动特性分析

采用拓扑优化方法对浮筏隔振系统的筏架结构进行了减重优化设计,运用功率流方法对浮筏系统的振动传递特性进行了研究.针对优化的筏架结构,采用空气弹簧隔振器搭建了浮筏隔振系统实验模型,采用振级落差对浮筏系统的隔振性能进行了分析.通过仿真结果可以看出,笔者优化的筏架结构在重量大幅度减轻的情况下,仍具有较好的隔振性能.通过实验结果...     

基于惯容的浮筏隔振系统人工自愈技术研究

传统浮筏隔振系统为双层“质量-弹簧-阻尼”机械系统。基于机电相似理论,质量与一端接地电容对应,而惯容是与电容完全对应的双端机械元件。将惯容引入浮筏隔振系统,使浮筏动力学模型中双层质量间可产生可变惯性耦合,从而极大影响系统固有频率与隔振性能。浮筏的退化或异动会改变系统固有频率和力传递率。惯容惯质系数的增加会使浮筏固有频率降低并影响力传递率。将人工自愈的思想引入浮筏隔振系统,根据系统固有频率的监测结果来调节惯容惯质系数,将系统固有频率自主调整恢复至合适固有频率,即为基于惯容的浮筏隔振系统人工自愈技术。为验证该技术原理,搭建浮筏隔振系统实验平台,进行简谐激励扫频试验。试验结果验证基于惯容的浮筏隔振系统人工自愈技术的可行性。     

全柔性浮筏隔振系统建模与隔振性能分析

建立了一种包含设备、隔振器、筏架和基础的全柔性浮筏隔振系统的动力学模型。首先,将设备自由振速引入到浮筏隔振系统建模中,提高了模型精度;然后,利用四端参数模型的思想,将筏架的点到点导纳矩阵表示为四端参数网络模型;最后,采用阻抗综合法完成总系统动力学方程,该模型简洁且通用性强。通过数值算例验证了本模型的正确性和有效性,并分别讨论了筏架刚性与柔性以及隔振器参数对隔振效果的影响。所提出的方法对浮筏系统隔振效果的工程计算和设计具有较为重要的理论价值。     

一种双层浮筏式南极望远镜运输减振方案设计

Dome A是南极内陆距海岸线最遥远的一个冰穹,具有极为重要的科考价值,但是从上海中国南极科考基地出发前往Dome A的道路振动加速度值十分巨大。首先,分析了从上海到南极的运输振动环境,确定了从南极泰山站到Dome A为重点的缓冲包装的关注范围,并提取了该区间测得的最大加速度值;其次,以南极巡天望远镜主镜室为包装减振对象,设计了一套双层隔振的浮筏式减振系统用于南极内陆地区的运输,根据相应的最大振动加速度值确定了减振系统的相应参数;最后,对其进行了静力学和动力学的模拟分析。2013年冬季在中国漠河地区进行了减振系统的运输实际测试,测试结果显示,该套系统可以满足南极巡天望远镜主镜的运输安全需求。     

多层隔振系统的动力学方程

以多层隔振系统质量块（刚体）空间一般运动的坐标变换,系统的动能,势能和阻尼耗散函数,系统的拉格朗日方程为理论基础,对系统的运动微分方程进行了严格的数学推导,得出适用于质量块之间或质量块与基础之间具有６个相对运动自由度的多层隔振系统的运动微分方程组。该方程组对现有方程组有较大的改进,可应用于舰船的隔振降噪浮筏装置,也可应用于陆地上的动力机器及精密设备的多层隔振系统的设计计算。     

带限位器浮筏系统冲击响应的伪力法研究

引入一种新的方法——伪力法来计算带限位器非线性浮筏隔振系统的冲击响应。通过一种非线性分解,将非线性弹性力分解成一个线性力和一剩余非线性伪力,并实例计算分析了限位器刚度和间隙等因素对冲击响应的影响,为设计抗冲击浮筏隔振系统提供了有价值的依据。     

柴油机隔振系统液压作动器线性化控制试验研究

针对实际柴油机双层隔振系统，解决次级通道中液压作动器的非线性问题。利用预补偿模型参考自适应逆控制方法(PCMRAIC控制)，在宽频段内对主动控制的次级通道实施线性化控制。在单频正弦输入下进行了线性化控制对比试验，试验结果表明：次级通道拾取的响应成分中存在的直流偏移量和偶次谐频非线性成分均被消除，而奇次谐频非线性成分也在很大程度上被削弱，试验噪声也被滤掉。     

弹性基础浮筏的导纳功率流研究

通过电力声类比的方法,在将基础考虑为有限弹性板的情况下,建立了浮筏系统理论研究模型,并采用导纳形式的功率流方法,推导了由振源输入到基础结构的功率流一般表达式,并研究了弹性板各结构参数的变化对输入基础功率流的影响。研究结果表明:相对于理想无限大弹性板而言,有限弹性板在高频段有更多的谐振峰值出现,即实际的基础板在高频段已不再能继续简化为无限弹性板,必需考虑边界反射形成的驻波对振动传递的影响。     

双层隔振系统主动控制的建模与仿真

针对双层隔振系统多自由度耦合振动的特性,采用隔振对象与中间质量的相对位移作为检测量,提出了一种双层隔振主动控制系统模型,并在M atlab/S imu link中建立相应功能模块,完成了双层隔振主动控制系统的仿真分析。仿真结果表明:该模型可有效实施振动控制。