機(jī)械作動(dòng)器在船舶減振上的應(yīng)用研究.pdf

1、本文研制了一種新型減振作動(dòng)器，該作動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)激振力幅值與激振頻率的在線實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，可用于船舶上層結(jié)構(gòu)及甲板類結(jié)構(gòu)的總體或局部減振。該作動(dòng)器的研制為國內(nèi)首創(chuàng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該作動(dòng)器具有良好的響應(yīng)特性，可以大范圍實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減振控制。本文所作的具體工作如下： 1．本文在國內(nèi)首次研制了一種用來消除船舶垂直振動(dòng)的機(jī)械式作動(dòng)器，提出了一種新型偏心距調(diào)整機(jī)構(gòu)，這一機(jī)構(gòu)解決了偏心軸旋轉(zhuǎn)與偏心質(zhì)量塊在軸上相對(duì)直線平動(dòng)的問題。作動(dòng)器工作原理是：利用機(jī)械結(jié)

2、構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)反向同步旋轉(zhuǎn)偏心質(zhì)量塊在旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生單一方向上的激振力來抵消由于發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡矩所引起船舶結(jié)構(gòu)垂直方向上某一頻率振動(dòng)，使這兩種力各自產(chǎn)生的振動(dòng)大小相等、方向相反，即相位差180°，從而得以相互抵消而消除了振動(dòng)。 2．本文研制的新型船舶用作動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)激振力及激振頻率的在線調(diào)節(jié)。根據(jù)本文所研制的作動(dòng)器的工作特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)速的隨動(dòng)跟蹤控制上本文首次提出了變結(jié)構(gòu)滑?？刂扑惴?，該算法解決了偏心距在線調(diào)整時(shí)參數(shù)攝動(dòng)的問題，針對(duì)本文所研

3、制作動(dòng)器的控制具有創(chuàng)新性。 3．本文在作動(dòng)器與激振器相角差控制方面首次提出了優(yōu)化模糊控制算法，與傳統(tǒng)模糊控制算法比較，模糊控制規(guī)則可根據(jù)實(shí)際測試結(jié)果進(jìn)行確定，然后由程序進(jìn)行分段線性優(yōu)化，提高了相位角差調(diào)整的速度，具有一定的創(chuàng)造性。船舶上層結(jié)構(gòu)及甲板類結(jié)構(gòu)多為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，動(dòng)力學(xué)模型不易準(zhǔn)確建立，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制問題本文所提出的優(yōu)化模糊控制是合理有效的。 4．本文首次提出考慮板面上有集中質(zhì)量和分布質(zhì)量的模擬船甲板作為各向異

4、性薄板振動(dòng)問題的研究方法，從理論方面詳細(xì)論述了有集中質(zhì)量和無集中質(zhì)量薄板的振動(dòng)特性，并首次給出了振動(dòng)問題求解的差分公式，在船舶上層結(jié)構(gòu)或甲板類結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制問題研究中該研究方法為首創(chuàng)。這一研究對(duì)于振動(dòng)主動(dòng)控制在作動(dòng)器位置布置及測點(diǎn)位置布置方面具有一定的理論及實(shí)際意義。本文研制的作動(dòng)器實(shí)現(xiàn)了激振力及激振頻率在線調(diào)節(jié)，變結(jié)構(gòu)滑?？刂萍夹g(shù)及相位差優(yōu)化模糊自動(dòng)識(shí)別技術(shù)提高了隨動(dòng)跟蹤及相角控制精度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制效果穩(wěn)定，相角控制精度在正負(fù)