磁懸浮隔振器的建模與控制.pdf

1、艦船的減振問題很久以前就引起了人們的重視。被動隔振是艦船上常用的減振方法，但其低頻隔振效果不甚理想，而主動隔振能夠克服被動隔振的這一缺陷，近年來得到越來越多的研究。 本文以自行設計的磁懸浮隔振器為基礎進行了主動隔振的實驗研究。目標是在不降低磁懸浮隔振器高頻減振效果的基礎上，提高其低頻減振效果。 力傳遞率、插入損失和振級落差是三種常用的被動隔振評價方法，針對設計的磁懸浮隔振器，在給出了三種評價方法的表達式的基礎上，對其被動

2、隔振特性進行了仿真和實驗研究。結果驗證了磁懸浮隔振器低頻隔振效果不理想的結論，需要在磁懸浮隔振系統(tǒng)中引入振動主動控制。 設計的磁懸浮隔振器的電磁作動器是非線性的，它利用上下兩塊電磁鐵吸引銜鐵產(chǎn)生電磁力，通過控制通入電磁鐵的電流控制磁場的強弱，進而控制電磁力的大小。利用MTS809電液伺服系統(tǒng)測量該電磁作動器通入不同電流時在不同氣隙下輸出電磁力的大小，采用最小二乘法得到了電磁作動器通入電磁鐵線圈的電流與電磁力在不同氣隙下的函數(shù)關系

3、。在比較了線性功率放大器和PWM功率放大器之后，選擇PWM功率放大器作為控制信號的功率放大環(huán)節(jié)。在將電磁作動器之外的環(huán)節(jié)視為線性環(huán)節(jié)的基礎上，應用線性控制器設計方法，得到需要的控制量--電磁力后，求解上述函數(shù)關系得到真正的控制量--電磁鐵線圈電流。最優(yōu)控制實驗效果表明了這種處理方法是可行的。另外為了實現(xiàn)振動主動控制實驗利用VC++程序設計語言編寫了軟件程序。 給出了兩種提取參考信號的方法，分別進行了實驗研究并分析了各自存在的缺陷