基于快速原型技术的主动控制实验研究

为实现对振动主动控制算法的快速有效验证,搭建双层隔振系统实验平台,基于快速原型控制技术,设计自适应控制策略,并以Speedgoat实时控制器为载体,开展振动主动控制样机验证研究。次级通道辨识、扫频以及双频激励实验表明,辨识模型精度能够满足主动控制需要,所设计算法能够有效实现主动控制,快速原型控制技术能够高效地将理论研究和台架实验结合起来,为样机验证提供高效便捷的开发手段,具有重要的应用价值。     

振动反馈主动控制的功率流计算方法研究

功率流是评价隔振效果的有效指标之一,但是如何计算主动隔振中的功率流实用方法仍然有限.有限元是工程上实用的方法,文中提出了在有限元分析基础上实现反馈控制的丰动减振的功率流计算方法,并举例验证了计算方法的有效性.在此基础上还给出了优化设计方法,可作为主动控制设计参考.     

基于人工神经网络的海洋平台振动主动控制

将经典最优控制算法与人工神经网络相结合，采用BP神经网络模型，实现了受随机波浪力作用下的海洋平台的振动主动控制。由于神经网络的鲁棒性、容错性和很好的泛化能力，仿真结果表明控制是可行、有效的，并且克服了传统算法本身的时滞问题，为海洋平台的振动控制提供了一条新的思路。     

基于分布式压电片的圆柱壳结构振动功率流主动控制研究

对基于压电片作用的圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了研究,原始激励假设为周向余弦分布线力形式,使用压电片作为控制激振器.以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用导纳函数将其表示成外加电压的二次型函数形式求解最优控制电压.通过计算分析发现,压电片与原始激励间的轴向距离及压电片周向粘贴位置,都会对控制后输入壳体的总功率流产生较大影响,且影响形式不同.     

船舶管路主动吸振器仿真设计

本文提出一种基于惯性吸振器的船舶管路主动吸振器。首先介绍惯性吸振器的特点和工作原理,给出惯性吸振器的力学模型及其传递函数;其次,介绍控制系统的控制算法,控制系统采用基于线性调频Z变换(Chirp Z Transform,CZT)的频谱细化算法,并使用自适应控制算法。最后,使用Matlab进行仿真,仿真结果显示该系统能够较好地减弱管路系统的振动,目标频率的振动幅值能够减小10~25 dB。     

基于分布式压电片的圆柱壳结构振动功率流主动控制研究

对基于压电片作用的圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了研究,原始激励假设为周向余弦分布线力形式,使用压电片作为控制激振器。以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用导纳函数将其表示成外加电压的二次型函数形式求解最优控制电压。通过计算分析发现,压电片与原始激励间的轴向距离及压电片周向粘贴位置,都会对控制后输入壳体的总功率流产生较大影响,且影响形式不同。     

圆柱壳结构输入功率流主动控制研究

利用导纳函数表示圆柱壳体在激励力与控制力同时作用下的响应,将输入壳体的总功率流表示为哈密顿二次型函数的形式,并以此为目标函数对壳体振动进行主动控制研究.另外,在目标函数中添加控制力幅值二次项以便用较小的控制力取得较为理想的控制效果.利用前馈二次型最优控制理论得到最优控制力并讨论了几个重要参数对控制效果的影响.     

主动质量驱动器对导管架式海洋平台振动控制效果研究

采用前馈-反馈控制方法设计主动质量驱动系统AMD(Active Mass Damper)的控制器。为了获得最优控制效果，采用一白噪声过程通过滤波器近似随机波浪力谱，将海洋平台-AMD的动力学方程转化为符合前馈-反馈控制要求的增广状态空问表达形式，并推导出了最优控制力的计算公式。以一典型平台为算例，数值模拟了在AMD控制装置作用下海洋平台的动力响应、比较了AMD在分别采用前馈-反馈控制方法和反馈控制方法进行设计时对平台的振动控制效果、分析了AMD对海洋平台振动控制的特点。     

圆柱壳结构振动功率流和主动力幅值的控制研究

以输入结构的总功率流和所需主动力幅值为控制目标函数,对输入圆柱壳结构振动功率流的主动控制进行了研究,并分析了几个重要参数对壳体结构振动功率流控制效果的影响.利用导纳函数求解结构响应,构造目标函数为二次型函数形式,利用哈密尔顿二次型最小值理论给出最优控制力前馈控制表达式.     

基于模态分析的局部约束阻尼减振设计

阻尼减振技术广泛应用于航海、航空领域,对于如何实现阻尼层的减重增效是重要的研究课题,合理的局部阻尼设计是1种有效的方法。以Ansys软件为仿真平台,以模态分析为基础,设计了1种基于模态振型的局部阻尼敷设方案。为了验证所设计的局部阻尼减重增效的性能,对1块4端简支的平板进行了模态分析,分别进行了局部阻尼和全局阻尼的减振设计,以复合结构的损耗因子和频响曲线为评价标准。仿真结果表明,所设计的局部阻尼可以在减轻阻尼层重量的情况下,达到较好的减振效果,对工程应用具有参考价值。     

基于动态反馈线性化的海洋机器人近水面横摇减摇控制

海洋机器人在近水面低速航行时,在海浪干扰下将产生横摇运动,严重影响机器人安全性能,因此利用零航速减摇鳍系统对横摇运动加以有效控制.针对机器人非线性运动模型及零航速减摇鳍升力模型的特点,利用动态反馈线性化方法设计横摇减摇控制规律.该方法通过将原系统扩展为含有伪状态变量的新系统,实现系统线性化,解决由减摇鳍升力模型引起的系统非线性形式控制输入的问题.理论证明及仿真结果表明该横摇控制规律是稳定有效的.     

基于积分逆推-非线性阻尼算法的船舶航向控制器设计

针对含有匹配不确定项的Norrbin非线性船舶数学模型,将逆推(Backstepping)算法和非线性阻尼(Nonlinear Damping)相结合设计船舶航向控制器,成功消除了由风、浪、流外界干扰引起的系统不确定项,并保证了闭环系统所有状态最终一致有界.同时在设计过程中引入了积分项,更好的改善了系统的性能.仿真结果表明,该算法是完全有效的.     

舰船振动隔离技术理论与应用研究进展

结合舰船声隐身技术的发展,全面综述了舰船振动隔离技术的理论研究体系、应用研究内涵及各自的技术发展前沿进展。从力学系统的3种模型特征内涵及其相互转换关系,论述了振动隔离技术的理论研究体系与理论发展前沿,指出了当前的理论研究热点。应用方面,着重阐述了振动隔离元件及隔离系统的结构形态、力学特征及其技术应用发展前沿。结合应用实践,介绍了振动隔离技术在舰艇振动噪声控制中的作用、应用研究方向及进展。     

基于指数平滑技术的港口船舶流量预测

船舶流量的预测对缓解港口交通拥堵、提高通航效率、合理配置资源起着重要的作用。为提高船舶流量的预测精度,本文通过研究预测技术,确立预测方法,通过使用指数平滑技术建立预测模型,经过一次指数平滑、二次指数平滑后拟合出船舶流量的趋势,得出初步预测值。为降低预测误差文章通过使用规划求解方法找出最佳平滑常数,从而得出船舶流量数据,预测结果更加精确。该方法的应用对港口船舶流量预测具有重要意义,为港口的交通管理提供重要依据。     

基于以太网的船舶动力定位控制系统设计

动力定位系统是现代深海船舶和海洋平台必不可少的支持系统,该文提出了一种基于以太网技术的船舶动力定位控制系统设计方案,并以"锋阳海工"号铺缆船为目标,进行了实船控制系统的研制工作,该控制系统经1:13的水池模型验证,获得了良好效果。     

基于有限状态机的智能车辆控制研究

有限状态机是实现智能车辆状态间转换的一种重要的方法,对其理论的理解,有助于更好的设计智能车辆的状态和实现各种状态间的相互转换.本文先介绍了有限状态机的理论,然后利用有限状态机的理论设计智能车辆的各种状态,最后实现各状态间的相互转换.     

基于Labview和PLC的船舶压载水控制系统

针对国际海事组织关于压载水只有经过处理达到相关标准才能排放的规定,本文介绍一种满足国际海事组织的《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》G8准则要求的船舶压载水处理装置管理系统的组成及原理。设计一套船舶压载水处理装置控制系统,将Labview和PLC的数据通信技术应用到船舶压载水处理控制系统当中。开展船舶压载水系统控制理论的分析,建立Labview和PLC之间的数据通信关系,给出基于Lavview和PLC的船舶压载水控制系统的设计方法,详细介绍控制系统的设计思路、组成和实现方法,并对其与现有压载水处理系统的嵌入性应用进行分析。压载水处理效果经岸基试验结果表明,系统具有良好的软件交互界面,编程简单,控制效果良好,处理效果达到相关标准,具有实际应用价值。     

基于PLC的船舶自动舵控制系统设计及其仿真

在我国的工业控制体系中,PLC控制器获得了非常广泛的应用,通过与计算机控制系统的结合,人们能够很好的实现远程的自动化监控,同样在船舶自动舵控制领域,PLC控制系统正逐步获得推广和应用。本文主要根据船舶自动舵的控制特点,结合了优化控制算法,设计了一种PLC控制系统,并给出了核心硬件框图和部分的控制优化算法。通过仿真,得到了船舶在自动运行时的模拟轨迹图,可以看到该设计取得了较好的控制效果。