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基于自适应算法的弹性板主动振动控制研究

作　者: 徐建龙
导　师: 孙辉
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 滤波-XLMS算法悬臂梁、板优化主动振动控制
分类号: U661.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 36次
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内容摘要

随着水下目标辐射噪声探测技术的发展,如何提高潜艇的声隐身特性,降低潜艇的辐射噪声便显得尤为重要。而潜艇的动力机械部分,通常都固定在一基础上,其基础可近似为一矩形钢板,因此可以通过对矩形钢板的振动进行研究,试图寻找一种行之有效的振动控制方法,以降低潜艇的辐射噪声。本文就是通过降低矩形钢板的振动为目标,开展悬臂梁、板的主动振动控制研究。研究内容主要包括三个方面：单通道自适应前馈控制算法的研究；悬臂梁、板的动力学分析；悬臂梁、板的振动主动控制实验研究。首先,本文推导了经典的LMS算法,并通过收敛步长和失调量之间的关系进一步的缩小了收敛步长的取值范围。同时还推导了滤波-XLMS算法,并仿真分析了次级通道对算法收敛性的影响。其次,本文以悬臂梁、板在单点、两点受到谐和力激励后的模态振型为基础,理论分析验证了通过多点激励的方法进行振动抑制的可行性,并且进一步的优化了传感器和作动器的布放。最后,基于上述的两项工作,并通过ICETEK-VC5509-A评估板构造单通道自适应前馈控制器,对悬臂梁、板进行主动振动控制。实验结果表明,通过本文的主动振动控制方法可以有效的抑制悬臂梁、板在指定频点的振动。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 引言  9
  1.2 振动控制  9-10
    1.2.1 被动控制  9-10
    1.2.2 主动控制  10
    1.2.3 主被动混合控制  10
  1.3 国内外发展概况  10-12
  1.4 论文的主要研究内容和方法  12-13
第2章自适应滤波理论  13-23
  2.1 自适应滤波原理与算法  13-14
    2.1.1 自适应滤波原理  13-14
  2.2 最小均方算法  14-18
    2.2.1 算法的稳定性  15-18
  2.3 滤波-X LMS算法  18-22
    2.3.1 系统模型  18-19
    2.3.2 算法的导出  19-20
    2.3.3 次级通路对收敛性的影响  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章悬臂梁和悬臂板的模态振型分析  23-40
  3.1 悬臂梁的动力学分析  23-28
    3.1.1 一点受谐和力激励及梁的振型分布仿真  23-27
    3.1.2 两点受谐和力激励及梁的振型分布仿真  27-28
  3.2 悬臂板的动力学分析  28-38
    3.2.1 双向梁函数组合级数逼近方法  29-30
    3.2.2 一点受谐和力激励及板的振型分布仿真  30-36
    3.2.3 两点受谐和力激励及板的振型分布仿真  36-38
  3.3 本章小结  38-40
第4章主动振动控制实验研究  40-51
  4.1 实验系统原理及实验设备  40-41
    4.1.1 实验系统概况  40
    4.1.2 实验仪器及外围电路  40-41
  4.2 次级力源安装位置的优化  41-45
    4.2.1 悬臂梁部分  42-44
    4.2.2 悬臂板部分  44-45
  4.3 实验结果及振动抑制效果分析  45-50
    4.3.1 悬臂梁部分  45-49
    4.3.2 悬臂板部分  49-50
  4.4 本章小节  50-51
结论  51-52
参考文献  52-55
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  55-56
致谢  56

基于自适应算法的弹性板主动振动控制研究

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