柴油機(jī)振動(dòng)的半主動(dòng)控制研究

柴油機(jī)振動(dòng)的半主動(dòng)控制研究

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要柴油機(jī)是一種用途廣泛的熱能動(dòng)力機(jī)械,在汽車、船舶、工程機(jī)械和機(jī)車等領(lǐng)域中,用作主要原動(dòng)力。柴油機(jī)的振動(dòng)不僅使機(jī)器本身的可靠性和壽命下降,而且還會(huì)給環(huán)境造成很大的噪音污染。隨著柴油機(jī)向高速、大功率、輕型化方向發(fā)展,其振動(dòng)還會(huì)進(jìn)一步加劇。因此,研究和探索適用于柴油機(jī)動(dòng)力裝置的振動(dòng)控制新方法、新技術(shù),對(duì)于提高柴油機(jī)振動(dòng)控制具有重要的理論和實(shí)際意義。半主動(dòng)控制是當(dāng)前控制領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn),為解決振動(dòng)與噪聲的隔離提供了新的方法。采用MR阻尼器實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制是結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要的研究方向。半主動(dòng)控制是目前結(jié)構(gòu)減振控制的有效方法,它使用M

2、R阻尼器產(chǎn)生可變阻尼力,具有高非線性的特點(diǎn)。模糊控制作為一種非線性的智能控制技術(shù),由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),近年來在理論和工業(yè)實(shí)踐中得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。本文針對(duì)船舶柴油機(jī)雙層隔振裝置模型,將模糊控制技術(shù)和振動(dòng)半主動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合,提出一種基于MR阻尼器的模糊半主動(dòng)控制方法。針對(duì)雙層隔振模擬試驗(yàn)臺(tái)架的振動(dòng)特點(diǎn),建立柴油機(jī)雙層隔振的半主動(dòng)控制模型,設(shè)計(jì)二輸入單輸出的模糊控制器,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論分析制定模糊控制規(guī)則。利用Matlab/Simulink軟件對(duì)所建控制模型進(jìn)行仿真研究。以實(shí)際動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)作為仿真參數(shù),對(duì)半主動(dòng)隔振和無控制隔振在不同頻率的周期信號(hào)激勵(lì)下進(jìn)行仿真分

3、析,把半主動(dòng)控制系統(tǒng)與無控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比仿真。結(jié)果表明,運(yùn)用模糊半主動(dòng)控制后,所采用的模糊半主動(dòng)控制方法對(duì)于周期激勵(lì)信號(hào)有較好的控制效果,而且過渡過程短,能很快建立起有效的控制。本文將參數(shù)自校正模糊控制引入雙層隔振系統(tǒng),通過在線整定量化因子和比例因子。這種控制方法較之常規(guī)的固定量化因子和比例因子的模糊控制方法,對(duì)環(huán)境的變化有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力。在雙層隔振臺(tái)架的數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行自適應(yīng)模糊控制的仿真研究,仿真結(jié)果表明自適應(yīng)模糊算法對(duì)半主動(dòng)隔振系統(tǒng)具有良好的控制效果。關(guān)鍵詞:雙層隔振,MR阻尼器,半主動(dòng)控制,模糊控制,自適應(yīng)模糊控制ABSTRACTThedieselen

4、gineisathermalenergyanddynamicmachinewhichisextensivelyused.Itisusedasmajordrivingforceinmanyfieldssuchasautomobiles,ships,engineeringmachineryandlocomotive.Thedieselenginevibrationwillnotonlymakemachineselfreliabilityandlife—spancomedown,butalsocangreatenvironmentalnoisepollution.W

5、iththedevelopmentdirectionofhigh-speed,high.power,light·weight,dieselenginevibrationwillfurtherexacerbate.Therefore,newcontrolmethodandtechnologyadaptingtothedieselpowersetshouldbestudiedandexplored.Ithasagreattheoreticalandpracticalsignificancetoimprovethecontrolofdieselenginevibra

6、tion.Semi.a(chǎn)ctivecontrolisahotpointinthecontrolresearchfield.Itprovidesanewmethodtosolvethevibrationandnoiseisolation.UsingMRdampertoachieveavibrationcontrolisanimportantresearchdirectioninthefieldofstructurevibrationcontr01.Semi.a(chǎn)ctivecontrolofvibrationcontrolisaneffectivewayofstruc

7、turevibrationcontr01.ItUSeSMRdamperstogetavariabledampingforcewithhigllnon.1inearfeatures.Asanonlinearintelligentcontroltechnique,withitsspecialadvantagesfuzzycontrolhasgotextensivedevelopmentandapplicationintheoryandindustrialpractices.Combiningthetechniqueoffuzzycontrolandthesemi。

8、activecontrol,asemi

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