振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)半物理仿真研究.pdf

1、隨著世界各國對艦船戰(zhàn)斗力和隱蔽性的要求的不斷提升，減振降噪技術(shù)近年來取得了較快的發(fā)展。目前正處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證以及試應(yīng)用階段。研究初期針對控制算法、控制策略、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的理論研究，而今逐漸轉(zhuǎn)向整體化的系統(tǒng)研究。當(dāng)前的振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)研發(fā)過程具有一定的盲目性、研發(fā)周期過長、過程缺乏判斷與校驗(yàn)以及耗費(fèi)人力和成本，并且目前沒有與設(shè)計(jì)研發(fā)相配套的預(yù)測、檢驗(yàn)、評估手段。本文主要針對這一實(shí)際問題開展研究，基于雙層主動(dòng)隔振臺(tái)架系統(tǒng)，首次采用面向模型的V型開

2、發(fā)模式完成了振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、檢測、預(yù)報(bào)、評估，并構(gòu)建了一套對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行預(yù)測、驗(yàn)證和評估的半物理仿真平臺(tái)。
　　基于雙層主動(dòng)隔振結(jié)構(gòu)，將信號拾取系統(tǒng)、激勵(lì)及監(jiān)測系統(tǒng)、作動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、功率放大器與隔振臺(tái)架集成，形成一體化的主動(dòng)隔振臺(tái)架，即主動(dòng)控制被控對象。建立多剛體數(shù)值模型、有限元模型計(jì)算分析，并進(jìn)行模態(tài)測試和頻響特性測試，系統(tǒng)全面地對臺(tái)架進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性分析。
　　基于模塊化建模方法，將振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)劃分為控制子

3、系統(tǒng)和被控子系統(tǒng)（被控對象）。基于FXLMS算法，研究開發(fā)了控制系統(tǒng)的離線仿真模型與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停每焖倏刂圃图夹g(shù)實(shí)現(xiàn)了控制器的快速開發(fā)?；陔p層隔振臺(tái)架系統(tǒng)和控制系統(tǒng)搭建完成了振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所開發(fā)控制器的正確性和有效性。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中建立實(shí)驗(yàn)工程文件包實(shí)現(xiàn)了控制實(shí)驗(yàn)集中管理；建立了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測與實(shí)時(shí)調(diào)參的可視化界面。
　　針對被控子系統(tǒng)建立了動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)仿真模型。基于SimMichanics創(chuàng)建了隔振系統(tǒng)模塊集，構(gòu)建了被