船用往復(fù)式機(jī)械的振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、本論文針對(duì)的船用往復(fù)式機(jī)械主要包括柴油機(jī)和空氣壓縮機(jī)。這類(lèi)機(jī)械引起的振動(dòng)的線(xiàn)譜特性往往是由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的基頻及其倍頻的組合形式。然而被動(dòng)控制對(duì)于低頻段的振動(dòng)的控制較難有效,因而實(shí)際應(yīng)用中這類(lèi)機(jī)械低頻段的振動(dòng)常常引起較大的問(wèn)題。本文采用了主動(dòng)控制的方式,探索一種針對(duì)這種振動(dòng)特性的控制方法。
　　本文首先具體分析了這類(lèi)機(jī)械的振動(dòng)特性,并通過(guò)實(shí)際柴油機(jī)的測(cè)試結(jié)果說(shuō)明其振動(dòng)的譜線(xiàn)形式以及低頻段的振動(dòng)往往較強(qiáng)。然后針對(duì)這種振動(dòng)特性推導(dǎo)了自適應(yīng)L

2、MS算法的控制效果。這里將自適應(yīng)濾波器作為原系統(tǒng)的一部分,推導(dǎo)了新系統(tǒng)的z域傳遞函數(shù)特性。結(jié)果表明正弦信號(hào)作為參考信號(hào)時(shí),由系統(tǒng)期望信號(hào)至誤差信號(hào)之間的傳遞函數(shù)的零點(diǎn)即為該正弦頻率處。這樣以一種更直觀的方式證明了算法的理想效果。
　　最后我們通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)探索該算法在往復(fù)式機(jī)械振動(dòng)主動(dòng)控制上的更好應(yīng)用。先進(jìn)行了模態(tài)測(cè)試、傳遞函數(shù)測(cè)試和誤差通道離線(xiàn)辨識(shí)實(shí)驗(yàn),用于了解結(jié)構(gòu)特性并為后續(xù)實(shí)驗(yàn)和仿真提供相關(guān)數(shù)據(jù)。后分別進(jìn)行了采用傳統(tǒng)的濾波

3、xLMS算法(考慮通道間耦合和不考慮耦合)、梳狀濾波算法和改進(jìn)的濾波xLMS算法的振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用了運(yùn)算速度更快性能更加穩(wěn)定的DSP控制器,在該控制器上成功實(shí)現(xiàn)了上述算法的c程序設(shè)計(jì)及運(yùn)行。其中對(duì)程序的設(shè)計(jì)闡述除了涉及到算法原理外,還包括頻率測(cè)量、參考信號(hào)生成、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)以及算法的Simulink仿真等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)最后還實(shí)現(xiàn)了雙DSP聯(lián)合作用,克服了運(yùn)算量較大時(shí)運(yùn)算時(shí)間不足的問(wèn)題。這些實(shí)驗(yàn)中,具有創(chuàng)新性的改進(jìn)的濾波xLMS算