動力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的補償方案設(shè)計與仿真研究.pdf

1、升沉補償系統(tǒng)是海洋浮式作業(yè)系統(tǒng)中用來隔離由于風(fēng)浪流引起的水面設(shè)備運動對水下設(shè)備影響的一個必不可少的系統(tǒng)。探討不消耗動力、節(jié)能簡單的被動系統(tǒng)和根據(jù)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和外激勵的反饋信息實時調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)、有效的減小結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)、構(gòu)造簡單、所需能量小的半主動控制系統(tǒng)是很有意義的。
　　 針對5000m中國大洋多金屬結(jié)核采礦系統(tǒng),提出了動力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的升沉補償系統(tǒng)。綜合運用數(shù)學(xué)建模和Matlab數(shù)字仿真建模的研究方法,選取了系統(tǒng)的參數(shù)

2、,研究了被動系統(tǒng)的補償性能,對系統(tǒng)進行了改進使系統(tǒng)成為半主動控制系統(tǒng),并對H∞控制系統(tǒng)的補償效果和魯棒性能進行了仿真研究。本文的主要成果及結(jié)論如下:
　　 1、根據(jù)升沉補償系統(tǒng)的作業(yè)條件,研究了采礦船在簡諧波作用下的響應(yīng),提出了動力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的升沉補償系統(tǒng),分析了其工作原理。
　　 2、建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,選取了系統(tǒng)的一組較優(yōu)參數(shù),研究了系統(tǒng)的補償效果,結(jié)果表明所設(shè)計的動力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的被動升沉補

3、償系統(tǒng)在我國礦區(qū)四級海況下有較好的補償效果。
　　 3、在周期為5.8s時,通過改變吸振系統(tǒng)的彈性剛度和阻尼系數(shù),補償平臺的補償率由60％提高到70％以上,因此,提出了將磁流變阻尼器作為作動器的動力吸振器與蓄能器復(fù)合作用的半主動控制升沉補償系統(tǒng);通過對磁流變液的流變機理及力學(xué)特性,磁流變阻尼器的工作機理、工作模式和阻尼力的計算的分析,對磁流變阻尼器的性能進行實驗研究,得到了磁流變阻尼器阻尼力與電流之間的關(guān)系曲線;建立了半主動控制