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《华中科技大学》 2006年
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基于磁流变阻尼器的舰船桅杆振动半主动控制

钟骏平  
【摘要】: 舰船桅杆在脉动风载、船舶横摇产生的惯性荷载以及由螺旋桨引起的桅杆基础加速度激励等多工况载荷作用下,其顶部雷达处会产生较大的转角振动,严重影响雷达追踪的分辨率。本文采用时域仿真计算分析方法探索方便有效地减小桅杆振动的半主动控制方法。 本文在时域内计算得到了脉动风载荷、横摇惯性载荷以及基础加速度载荷的时程曲线。采用磁流变液阻尼器(Magneto-Rheological Dampers)作为半主动控制作动器,在设计半主动控制系统时,针对磁流变阻尼器滞回模型具有高度非线性的特性,借助应用成熟的BP神经网络强大的非线性映射功能,建立磁流变阻尼器逆向动特性数学模型,从而实现了调参半主动控制。并且在半主动控制系统中,分别设计了经典最优控制算法、独立模态空间控制算法和模糊控制算法,在仿真计算中对比三种控制算法的优劣,讨论相对更有效、更易于实现的算法。 本文基于大型通用软件ANSYS,采用APDL进行二次开发设计了舰船桅杆振动半主动控制仿真计算平台。并分别基于该仿真计算平台和MATLAB平台对同一单自由度质量—弹簧—阻尼体系进行振动响应计算,检验了基于ANSYS二次开发的振动控制仿真平台的正确性。 仿真计算结果表明,本文基于ANSYS软件采用APDL命令流二次开发的振动仿真计算平台实现了桅杆结构振动的半主动控制,仿真结果表明本文设计的控制系统能有效地减小桅杆顶部雷达的转角振动,为提高雷达追踪的分辨率提供了新的途径。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U661.44

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