基于电流变阻尼器控制的浮筏隔振系统的隔振效果研究

论文摘要

电流变液是一种智能材料,而基于电流变液设计的阻尼隔振器能提高舰艇的隔振效果。隔振试验台和控制系统是实现控制方法和检验电流变隔振系统的关键设备。本论文的研究工作主要围绕半主动隔振控制规律的研究、仿真程序的编写与隔振效果的仿真等方面展开。第一:针对被动隔振技术,以浮筏隔振系统为分析对象,分别模拟仿真了输入力为单一正弦信号,多频正弦信号,随机信号以及冲击信号情况下的隔振效果。通过比较仿真结果,我们得出结论:被动隔振技术存在局限性,在输入力的信号成分比较复杂的情况下的隔振效果不好,需要寻找更好的隔振技术。第二:在变分法的基础上,对最优阻尼曲线进行了求解。运用变分法的原理,列出最优阻尼曲线的方程。提出了使用变分导数求解泛函的下降方向。利用梯度下降法来求解泛函的极值,从而数值求解出优化的阻尼曲线。第三:编制仿真程序,仿真分析优化阻尼隔振的隔振效果。仿真结果发现:优化阻尼隔振在单频信号输入时,在低频段接近最大被动阻尼隔振效果,在高频段接近最小被动阻尼隔振效果。而在输入力是随机信号和冲击信号的情况下,优化阻尼隔振大大好于最优被动隔振效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 隔振系统的阻尼控制
• 1.1.1 振动及隔振介绍
• 1.1.2 电流变液阻尼器
• 1.1.3 半主动控制算法
• 1.1.4 本文主要工作
• 第二章 经典阻尼隔振技术
• 2.1 隔振系统模型
• 2.2 被动阻尼隔振技术
• 2.3 小结
• 第三章 优化阻尼控制策略的研究
• 3.1 变分法的介绍
• 3.2 基于变分法的最优阻尼的推导
• 3.3 优化阻尼的数值求解
• 3.4 小结
• 第四章 控制效果仿真和结果分析
• 4.1 单频信号隔振效果
• 4.2 多频信号隔振效果
• 4.3 随机信号隔振效果
• 4.4 冲击信号隔振效果
• 4.5 小结
• 第五章 全文总结与工作展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加过的科研项目及发表的论文