论文摘要
本文围绕柴油机双层液压主动隔振台架,就振动主动控制策略、作动器和控制对象三个方面的问题进行了深入研究,主要工作如下:由于柴油机双层隔振台架液压作动器的非线性特性,导致误差通道存在着严重的非线性,是影响主动隔振效果的主要因素。本文对误差通道的非线性进行深入研究,提出了预补偿模型参考自适应逆控制(PCMRAIC)策略,实现了柴油机双层液压主动隔振台架误差通道的线性化。非线性误差通道的系统辨识是PCMRAIC策略的关键环节。本文对非线性系统辨识理论和方法进行深入研究,提出了频域分阶(FDNOU)非线性辨识方法。利用该辨识方法针对柴油机双层液压主动隔振台架,基于稳态扫频试验获得了误差通道的参数估计。结合PCMRAIC策略和自适应陷波算法,提出改进的自适应陷波算法,并在柴油机双层液压主动隔振台架上进行了主动隔振试验研究。试验结果表明:在柴油机稳定工作转速下,改进的自适应陷波算法消减了误差通道非线性的影响,对基频振动获得了20dB～35dB控制效果的同时有效地抑制了谐频响应,且均衡了台架四个基脚的振动,从而获得了较好的整机隔振效果。就柴油机双层液压主动隔振台架,还进行了以下研究:1、通过线性系统能量建模、数值仿真和试验研究分析了主、被动隔振系统的特性;2、通过改进的自适应陷波算法及其主动隔振试验研究详细分析了误差通道的相频特性、辨识模型、线性化参考模型和预补偿器模型等对主动隔振效果的影响。研究结果表明:在充分考虑各个影响因素的前提下,能够获得柴油机双层液压主动隔振台架较理想的基频隔振效果。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 振动主动控制及其发展1.1.1 发展概况1.1.2 主动控制策略1.1.3 主动控制作动器1.1.4 主动控制对象系统1.2 振动主动控制系统的非线性1.2.1 非线性特性1.2.2 非线性系统的线性化控制1.3 柴油机双层液压主动隔振台架1.3.1 系统的构成1.3.2 振动主控制1.3.3 系统非线性1.4 本文研究内容第2章 非线性系统线性化策略2.1 线性化策略及实现2.1.1 线性化策略的补偿过程2.1.2 PCMRAIC策略2.1.3 PCMRAIC策略实现2.2 误差通道模型及PCMRAIC策略2.2.1 数学建模2.2.2 降阶模型2.2.3 预补偿器模型2.3 仿真结果2.4 本章小结第3章 误差通道线性化试验研究3.1 误差通道PCMRAIC策略3.1.1 误差通道参考模型3.1.2 误差通道辨识3.2 台架误差通道试验3.2.1 误差通道试验布置3.2.2 多项式网络结构辨识误差通道3.2.3 误差通道线性化试验3.3 线性化结果及分析3.4 本章小结第4章 非线性系统辨识方法及实现4.1 FDNOU方法的广义频响函数解耦4.1.1 广义频响函数的解耦过程4.1.2 一个简单例子4.2 FDNOU方法的频响函数复曲线拟合4.2.1 传递函数参数拟合4.2.2 传递函数曲线拟合算法4.2.3 复曲线拟合过程4.3 FDNOU方法的实现过程4.4 FDNOU方法的台架误差通道系统辨识试验4.4.1 误差通道扫频试验4.4.2 误差通道非线性系统辨识4.5 本章小结第5章 台架的主动隔振研究5.1 线性误差通道的自适应陷波算法隔振试验5.1.1 自适应陷波算法5.1.2 误差通道的相位滤波5.1.3 实验结果和分析5.2 非线性误差通道的改进自适应陷波算法隔振试验5.2.1 改进自适应陷波算法5.2.2 误差通道的相位滤波5.2.3 线性参考模型5.2.4 预补偿器频域模型5.2.5 试验结果和分析5.3 本章小结第6章 台架的系统隔振特性分析6.1 台架的系统模型6.1.1 子系统划分6.1.2 子系统坐标系统6.1.3 线性模态叠加理论6.1.4 台架的子系统模型6.2 台架的隔振过程6.2.1 被动隔振过程6.2.2 主动控制过程6.3 台架振动的数值仿真6.4 台架的能量建模试验6.4.1 初级通道模型试验6.4.2 模态试验6.5 本章小结第7章 改进自适应陷波算法研究7.1 影响因素分析7.1.1 线性化参考模型7.1.2 误差通道相频特性7.1.3 台架主动隔振试验的结果对比7.2 基频隔振效果分析7.3 本章小结结论一 全文总结二 研究工作展望参考文献攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢
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