動(dòng)力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、升沉補(bǔ)償系統(tǒng)是海洋浮式作業(yè)系統(tǒng)中用來隔離由于風(fēng)浪流引起的水面設(shè)備運(yùn)動(dòng)對(duì)水下設(shè)備影響的一個(gè)必不可少的系統(tǒng)。探討不消耗動(dòng)力、節(jié)能簡(jiǎn)單的被動(dòng)系統(tǒng)和根據(jù)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和外激勵(lì)的反饋信息實(shí)時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)、有效的減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、所需能量小的半主動(dòng)控制系統(tǒng)是很有意義的。
　　 針對(duì)5000m中國(guó)大洋多金屬結(jié)核采礦系統(tǒng),提出了動(dòng)力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的升沉補(bǔ)償系統(tǒng)。綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)建模和Matlab數(shù)字仿真建模的研究方法,選取了系統(tǒng)的參數(shù)

2、,研究了被動(dòng)系統(tǒng)的補(bǔ)償性能,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)使系統(tǒng)成為半主動(dòng)控制系統(tǒng),并對(duì)H∞控制系統(tǒng)的補(bǔ)償效果和魯棒性能進(jìn)行了仿真研究。本文的主要成果及結(jié)論如下:
　　 1、根據(jù)升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的作業(yè)條件,研究了采礦船在簡(jiǎn)諧波作用下的響應(yīng),提出了動(dòng)力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的升沉補(bǔ)償系統(tǒng),分析了其工作原理。
　　 2、建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,選取了系統(tǒng)的一組較優(yōu)參數(shù),研究了系統(tǒng)的補(bǔ)償效果,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的動(dòng)力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的被動(dòng)升沉補(bǔ)

3、償系統(tǒng)在我國(guó)礦區(qū)四級(jí)海況下有較好的補(bǔ)償效果。
　　 3、在周期為5.8s時(shí),通過改變吸振系統(tǒng)的彈性剛度和阻尼系數(shù),補(bǔ)償平臺(tái)的補(bǔ)償率由60％提高到70％以上,因此,提出了將磁流變阻尼器作為作動(dòng)器的動(dòng)力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的半主動(dòng)控制升沉補(bǔ)償系統(tǒng);通過對(duì)磁流變液的流變機(jī)理及力學(xué)特性,磁流變阻尼器的工作機(jī)理、工作模式和阻尼力的計(jì)算的分析,對(duì)磁流變阻尼器的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得到了磁流變阻尼器阻尼力與電流之間的關(guān)系曲線;建立了半主動(dòng)控制