有源噪声控制技术及其在舰船中的应用北大核心CSCD

有源噪声控制技术作为与传统噪声控制技术互补性极强的一种新型噪声控制技术,历经30多年的蓬勃发展,在基础理论、研究方法、关键技术及系统实现等各方面均已形成一套完整的体系,在实际应用、产业化发展和商业推广方面也获得了实质性进展,这为舰船领域中应用该噪声控制技术提供了可能性。首先,综述了开发有源噪声控制系统所必须的声场分析、系统组成及其关键技术,描述了有源控制系统工程应用的典型案例,包括舰船舱室噪声有源控制、管道噪声有源控制等。然后,针对有源控制技术在舰船噪声控制中的进一步应用,论述了有源吸声、有源隔声及智能声学结构等前沿技术的可行性及需要解决的问题。     

有源噪声控制技术及其在舰船中的应用

有源噪声控制技术作为与传统噪声控制技术互补性极强的一种新型噪声控制技术,历经30多年的蓬勃发展,在基础理论、研究方法、关键技术及系统实现等各方面均已形成一套完整的体系,在实际应用、产业化发展和商业推广方面也获得了实质性进展,这为舰船领域中应用该噪声控制技术提供了可能性。首先,综述了开发有源噪声控制系统所必须的声场分析、系统组成及其关键技术,描述了有源控制系统工程应用的典型案例,包括舰船舱室噪声有源控制、管道噪声有源控制等。然后,针对有源控制技术在舰船噪声控制中的进一步应用,论述了有源吸声、有源隔声及智能声学结构等前沿技术的可行性及需要解决的问题。     

充液管路低频线谱噪声有源控制试验研究北大核心CSCD

[目的]充液管路系统的管口辐射噪声是舰船管路噪声控制的重点,具有较高能量的低频线谱噪声更是亟需得到进一步的抑制。[方法]针对充液管路低频线谱噪声问题,设计一套有源消声系统并进行试验验证。该系统由次级声源、控制器、功率放大器和传感器等构成。采用频率追踪算法对线谱频率进行估计,使用谐频自适应控制算法设计控制滤波器。建立泵水循环管路试验系统,开展固定线谱、移动线谱、多线谱噪声有源控制试验,验证有源消声系统的降噪性能。[结果]试验结果表明,该系统可自动跟踪线谱频率,实现移动频率的线谱噪声控制,能够同时控制多根线谱噪声,在管外取得8 dB以上的降噪效果且系统具有较好的鲁棒性。[结论]所得结果可为舰船管路系统低频线谱噪声控制提供可行的方案。     

充液管路低频线谱噪声有源控制试验研究

[目的]充液管路系统的管口辐射噪声是舰船管路噪声控制的重点,具有较高能量的低频线谱噪声更是亟需得到进一步的抑制。[方法]针对充液管路低频线谱噪声问题,设计一套有源消声系统并进行试验验证。该系统由次级声源、控制器、功率放大器和传感器等构成。采用频率追踪算法对线谱频率进行估计,使用谐频自适应控制算法设计控制滤波器。建立泵水循环管路试验系统,开展固定线谱、移动线谱、多线谱噪声有源控制试验,验证有源消声系统的降噪性能。[结果]试验结果表明,该系统可自动跟踪线谱频率,实现移动频率的线谱噪声控制,能够同时控制多根线谱噪声,在管外取得8 dB以上的降噪效果且系统具有较好的鲁棒性。[结论]所得结果可为舰船管路系统低频线谱噪声控制提供可行的方案。     

舰船操纵控制技术应用与分析

舰船操纵控制技术是在现代控制技术与机电一体化技术基础上发展起来的又一门新兴学科,是综合当前机械学、电子学、液压传动与控制、信息处理与自动控制等领域中的一种群体技术。本文就舰船操纵控制技术与装备的特点、发展趋势以及关键技术等问题进行了分析。     

PID航迹控制技术在舰船自动航行系统的应用

舰船自动航行系统在舰船自动化系统中占有重要地位。优秀的舰船自动化系统可以大大减轻船员的工作负担,并为舰船合理规划航线,节约舰船燃料,提升舰船的战斗力。PID航迹技术是目前应用的最为广泛的一种航迹控制技术,通过PID航迹控制技术可以保证舰船航向稳定。本文对PID航迹控制技术的原理进行了研究,并在此基础上提出了一种舰船自动航行系统的功能及架构,最后给出了PID航迹控制的基本流程图。本文提出了舰船自动航行系统功能完备,能够最大程度地为舰船作战及正常航行提供支持。     

基于矢量控制技术的舰船电力推进系统电机建模与仿真

电力推进系统作为一种新型的动力系统,目前在船舶领域获得了非常广泛的应用。船舶电力推进系统具有转矩高、调速方便、体积小等优点,本文主要针对舰船电力推进系统的三相同步电机控制技术进行研究,利用矢量控制技术建立了舰船永磁同步电动机的模型,并详细介绍了舰船永磁三相同步电机控制的原理。     

充液管路线谱噪声主动控制试验

针对充液管路系统低频线谱噪声控制问题,设计1套充液管路噪声主动控制系统并进行试验验证。在循环水管路试验平台上开展不同工况下的多线谱噪声有源控制试验,验证有源消声系统的降噪性能。试验结果表明,该系统可实现低频线谱噪声的有效控制,在管内可以取得10 dB以上的降噪效果,系统具有良好的鲁棒性。试验结果可以为舰船管路系统噪声主动控制提供切实有效的依据。     

磁强计式数控消磁系统电流控制技术

消磁电流控制技术是舰船消磁系统的关键技术,根据XC-4DJ型消磁电流控制仪的硬件电路,提出了一种可以适用于舰船在任何纬度区、任意状态下的地磁三分量真值计算及消磁电流控制模型,并给出一种干扰量测量和计算的方法,提高磁强计式数控消磁系统的电流控制精度,为切实提高舰船的磁性防护能力提供了一种新途径。     

舰船轴频电场的轴地有源补偿技术

为了有效减少舰船轴频电场的影响,降低舰船的暴露率,在分析轴频电场产生机理和相关电学特性的基础上,提出舰船轴频电场的轴地有源补偿方法,分析轴地有源补偿系统的原理,设计系统的控制框架和功能框架。研究舰船轴地微弱信号监测与调理技术以及电场抑制系统的判断与控制技术,设计轴地有源补偿系统的驱动和功率输出模块,开展轴频电场抑制效果的模拟测试。试验结果表明:除去环境电场的影响,该系统对轴频电场的抑制能力超过75%,可以有效降低舰船轴频电场对舰船隐蔽性的影响。     

舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现

舰船辐射噪声的仿真模拟是测试被动声呐系统及声诱饵的关键技术.本文通过对舰船辐射噪声信号的声学特性分析,对其线谱、连续谱和调制包络进行了建模与仿真,模拟生成了辐射噪声信号,并研制了基于DSP硬件系统的舰船辐射噪声模拟器.根据噪声的连续谱特性,提出了一种用FIR滤波器实现宽带噪声信号模拟的方法,建立了辐射噪声的仿真模型.通过对模拟器输出信号进行功率谱分析,表明该模拟器能很好的反映舰船辐射噪声信号的基本声学特性.     

国外大功率船用推进变频器的发展状况

舰船电力推进是一个重要发展方向,在电力推进系统中,调速变频器是决定电机控制性能的关键技术.本文介绍了国外船用变频器的主要类型、结构、所用器件及控制技术,指出了船用中压大功率推进变频器的发展趋势.     

数字PWM技术在舰船中频电源自动控制系统的应用

舰船电力系统的供电质量具有重要意义,它决定了舰载自动化设备比如导航设备、通信设备、武器系统的工作质量,目前,300 k VA级大容量、中频电力系统已经成为军事舰艇装机量最大的电力系统类型,为舰船提供安全、可靠的电力能源。相对于传统的模拟控制技术,基于高性能逆变器的数字控制技术在舰船电力系统控制上具有灵活性高、自动化程度高等优点,成为一种发展趋势。本文系统介绍了数字PWM逆变器技术的原理和数学模型,同时结合传统的电力系统模拟控制技术,研究了一种舰船中频电源的自动控制系统,该系统具有电力控制精度高、操作简便、自适应能力强等优点,具有潜在的应用价值。     

舰船接地技术与EMI控制

论述了近十年国内外舰船的主要接地技术和在控制电磁干扰方面的应用.具体分析了舰面设备或部件上感应电压产生的原因和相应的控制技术,介绍了接地技术在提高屏蔽电缆屏蔽效能和减小耦合方面的应用,讨论了舰用数字计算机接地系统的基本组成和安装要求,提出了舰船系统接地的基本原则.     

多噪声干扰下通信性能测试系统设计

舰船卫星通信系统将舰船的各个模块连接成一个整体,保障了舰船之间、舰船与岸基控制中心的通信,是舰船正常营运的重要保障。在实际运行过程中,舰船卫星通信系统受到气象条件与机器固有噪声的影响,通信系统中存在多种噪声干扰,降低了舰船卫星通信系统的精度。针对这一问题,本文设计了一种多噪声干扰下的通信性能测试系统,通过分析通信系统的噪声信号频谱,提高了舰船卫星通信系统对信号过滤的精度,具有重要的实际应用价值。     

PLC在舰船辅助机械自动控制系统中的应用

可编程逻辑控制器是一种集成化程度非常高的专用控制系统,它将软件程序与硬件结构相结合,在分布式系统的控制上具有成本低、可控性强、集成化等优点,目前在工业领域中获得了非常广泛的应用。舰船是一个复杂的集成系统,除了动力系统、电力系统等主要系统外,舰船上还有大量的辅助机械控制系统,比如导航系统、偏航系统、电站配电系统等,研究这些舰船辅助机械控制系统具有非常重要的意义。本文基于PLC控制技术,分别对舰船的智能导航系统、三相电机控制系统和配电故障检测系统进行升级和优化,具有重要的实际应用价值。     

船舶卫星通信系统的稳定性控制系统开发

舰船通信卫星系统保障了舰船的通信、定位等功能,由于舰船处于运动中,导致舰船卫星通信系统存在一定的噪声信号和误差。本文通过建立船舶卫星通信系统的稳定性模型,设计了一种基于DSP控制器的卫星通信系统稳定性控制系统,并详细介绍了该稳定性系统的步进驱动电机控制原理以及电源电路等。     

舰船接地技术与EMI控制

论述近10年国内外舰船上的主要接地技术在控制电磁干扰方面的应用。具体分析舰面设备或部件上感应电压产生的原因和相应的控制技术。介绍接地技术在提高屏蔽电缆屏蔽效能和减小耦合方面的应用。讨论舰用数字计算机接地系统的基本组成和安装要求，提出了舰船系统接地的基本原则。     

舰船通信中的噪声消除研究

在舰船通信中,短波通信是一种应用范围广、成本低的通信方式,短波通信受限于信号载体和硬件设备特性等因素,通信信号中存在较大的干扰噪声。为了提高舰船短波通信的信号精度,本文对舰船通信的噪声消除技术进行深入研究,分别从短波通信噪声抑制的整体方案、自适应滤波原理、噪声消除系统的硬件设计、软件程序设计等详细展开,有一定实际应用价值。     

推进轴系纵向振动主动控制技术综述

螺旋桨激励力引起的桨-轴-艇耦合系统低频振动为舰船声辐射的主要组成之一,一般难以有效抑制,已成为制约舰船声隐身性能提升的重要问题。目前抑制舰船低频振动声辐射的有效手段是减小螺旋桨激励力通过轴系向艇体传递,而主动控制由于在低频振动控制方面具有较强的优越性,自然地成为一条重要的新途径,为此急需开展轴系纵向振动主动控制相关技术研究。本文详细总结了国内外舰船轴系纵向振动产生机理、控制方案及主要差距,论述了轴系纵向振动主动控制基本原理与建模方法,首次系统阐述了适合工程应用的轴系纵向振动主动控制策略及自适应算法,给出了轴系纵向振动主动控制试验验证案例,结果表明主动控制效果明显,并基于现有研究成果对舰船轴系纵向振动主动控制技术未来的发展方向提出建议,为解决舰船低频振动声辐射问题提供参考和指导。