磁懸浮主動(dòng)隔振器的建模與控制研究.pdf

1、潛艇作為水下的一支突擊力量，在最近一個(gè)世紀(jì)的海戰(zhàn)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但是隨著各國(guó)海軍逐步加強(qiáng)自身水下探測(cè)能力，如何有效的隱蔽已經(jīng)成為潛艇作戰(zhàn)的首要任務(wù)。 由于水下主要的探測(cè)手段為各種主、被動(dòng)聲納系統(tǒng)，因此潛艇的聲隱身性能顯得至關(guān)重要。目前常見(jiàn)的降噪方法為在艇內(nèi)噪聲源與殼體之間安裝隔振設(shè)備，從傳播路徑上阻止噪聲傳播從而降低潛艇的噪聲輻射水平。受到技術(shù)條件的限制，我國(guó)各型潛艇安裝的主要還是被動(dòng)隔振系統(tǒng)，只能保證良好的高頻隔振性能

2、，而在低頻隔振方面則不能令人滿意，因此進(jìn)行主動(dòng)隔振器的研究具有非常重要的國(guó)防意義。 振動(dòng)控制與運(yùn)動(dòng)體控制實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一臺(tái)磁懸浮主動(dòng)隔振器，其主動(dòng)隔振單元(作動(dòng)器)采用電磁懸浮原理。由于懸浮體(銜鐵)與殼體無(wú)接觸、無(wú)摩擦，具有壽命長(zhǎng)、出力大、工作安靜等特點(diǎn)，非常適合各類艦船的隔振降噪。 主動(dòng)隔振的關(guān)鍵在于作動(dòng)器的控制，而控制律設(shè)計(jì)必須建立在可用的模型基礎(chǔ)之上，為獲取便于控制律設(shè)計(jì)的隔振器模型，必須開(kāi)展隔振器的建模的相關(guān)研究

3、。 磁懸浮隔振器與主動(dòng)磁軸承的工作原理相同，但是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制目標(biāo)的不同，很難將磁懸浮軸承的建模方法直接應(yīng)用于隔振器的建模。因此，本文研制了一整套模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完成隔振器特性測(cè)試、施加主動(dòng)控制以及評(píng)估隔振效果等任務(wù)，為建模與控制創(chuàng)造了良好的實(shí)驗(yàn)條件。 在模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，本文使用兩種方法對(duì)隔振器進(jìn)行了建模研究。首先基于實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，使用動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)隔振器原理樣機(jī)進(jìn)行辨識(shí)，并取得良好的辨識(shí)效果。隨后