磁懸浮隔振器的建模與控制.pdf

1、艦船的減振問(wèn)題很久以前就引起了人們的重視。被動(dòng)隔振是艦船上常用的減振方法，但其低頻隔振效果不甚理想，而主動(dòng)隔振能夠克服被動(dòng)隔振的這一缺陷，近年來(lái)得到越來(lái)越多的研究。 本文以自行設(shè)計(jì)的磁懸浮隔振器為基礎(chǔ)進(jìn)行了主動(dòng)隔振的實(shí)驗(yàn)研究。目標(biāo)是在不降低磁懸浮隔振器高頻減振效果的基礎(chǔ)上，提高其低頻減振效果。 力傳遞率、插入損失和振級(jí)落差是三種常用的被動(dòng)隔振評(píng)價(jià)方法，針對(duì)設(shè)計(jì)的磁懸浮隔振器，在給出了三種評(píng)價(jià)方法的表達(dá)式的基礎(chǔ)上，對(duì)其被動(dòng)

2、隔振特性進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果驗(yàn)證了磁懸浮隔振器低頻隔振效果不理想的結(jié)論，需要在磁懸浮隔振系統(tǒng)中引入振動(dòng)主動(dòng)控制。 設(shè)計(jì)的磁懸浮隔振器的電磁作動(dòng)器是非線性的，它利用上下兩塊電磁鐵吸引銜鐵產(chǎn)生電磁力，通過(guò)控制通入電磁鐵的電流控制磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，進(jìn)而控制電磁力的大小。利用MTS809電液伺服系統(tǒng)測(cè)量該電磁作動(dòng)器通入不同電流時(shí)在不同氣隙下輸出電磁力的大小，采用最小二乘法得到了電磁作動(dòng)器通入電磁鐵線圈的電流與電磁力在不同氣隙下的函數(shù)關(guān)系

3、。在比較了線性功率放大器和PWM功率放大器之后，選擇PWM功率放大器作為控制信號(hào)的功率放大環(huán)節(jié)。在將電磁作動(dòng)器之外的環(huán)節(jié)視為線性環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用線性控制器設(shè)計(jì)方法，得到需要的控制量--電磁力后，求解上述函數(shù)關(guān)系得到真正的控制量--電磁鐵線圈電流。最優(yōu)控制實(shí)驗(yàn)效果表明了這種處理方法是可行的。另外為了實(shí)現(xiàn)振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)利用VC++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)了軟件程序。 給出了兩種提取參考信號(hào)的方法，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究并分析了各自存在的缺陷