磁懸浮主動隔振系統(tǒng)辨識模型研究.pdf

1、潛艇的靜音能力是潛艇作戰(zhàn)能力的一項重要指標。隔振技術能夠有效的降低機械振動，提高潛艇的靜音能力。浮筏系統(tǒng)具有的“調(diào)諧效應”、“質(zhì)量效應”、“混抵效應”能減少輻射噪聲，對振動中的高頻信號有明顯的減弱效果，在潛艇上應用廣泛。然而作為被動隔振系統(tǒng)，對于低于或者等于隔振系統(tǒng)固有頻率的振動會起到放大的作用。主動隔振能夠動態(tài)的調(diào)節(jié)剛度、阻尼等隔振參數(shù)，有效的克服被動隔振的缺陷，實現(xiàn)低頻隔振。將主動隔振和被動隔振結合起來，實現(xiàn)全頻域隔振是隔振領域的趨

2、勢和方向。磁懸浮支承技術具有無接觸、無需潤滑、壽命長的特點，將磁懸浮隔振器應用于浮筏系統(tǒng)具有重要的意義。磁懸浮主動隔振系統(tǒng)是一個強耦合、非線性的復雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的建模方式難以解決這個問題，本文旨在采用系統(tǒng)辨識的方法對磁懸浮主動隔振系統(tǒng)進行建模。
　　 首先從模型精度、收斂性質(zhì)、存儲量、計算時間等方面對最小二乘類的幾種主要形式進行比較，確定采用遞推最小二乘法對磁懸浮單層隔振系統(tǒng)在時域和頻域范圍內(nèi)進行系統(tǒng)辨識。以磁懸浮隔振器對應位置的

3、加速度傳感器采集的信號為對象，將時域和頻域的辨識結果在擬合度、極點、階躍響應等方面進行比較。對比結果表明：相對于頻域辨識，時域辨識能較好的保證辨識模型的精確度，但是階躍響應反應慢、收斂時間長。
　　 其次，對磁懸浮支承技術做了簡要的介紹，詳細分析了磁懸浮隔振器的特點以及設計的結構；在忽略磁滯、磁漏、磁飽和的情況下，以差動式磁懸浮隔振器理論電磁力公式為基礎，運用最小二乘多項式擬合法對實際的靜態(tài)電磁力進行擬合來達到對理論電磁力的修正

4、，通過輸入三種不同的電壓信號對系統(tǒng)的時不變性進行驗證，結果表明不同電壓輸入情況下辨識模型吻合度高，是時不變系統(tǒng)，為系統(tǒng)辨識提供可靠的先驗條件。
　　 最后，通過輸入隨機的電壓信號對系統(tǒng)進行激勵，采集筏架上的加速度信號。采用遞推最小二乘法，根據(jù)浮筏的磁懸浮主動隔振系統(tǒng)的輸入輸出信號對系統(tǒng)進行辨識。在系統(tǒng)辨識中綜合考慮辨識的擬合度、零極點、階躍響應等參數(shù)來保證系統(tǒng)的精確性、穩(wěn)定性、瞬態(tài)反應等特性。將辨識模型的傳遞函數(shù)應用到前饋控制系