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主动式动力消振器研究

作　者: 李萌
导　师: 张文平
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 轮机工程
关键词: 主动消振动力学仿真执行机构控制系统消振实验
分类号: TB535.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

船舶动力装置的振动影响着船体结构的安全性和相关机械的可靠运行,干扰仪器设备的正常运行,又对环境造成极大的噪声污染和危害。本文论述了船舶动力消振装置的应用发展状况,并基于兰切斯特主动消振原理,对消振器执行机构予以动力学仿真、机构研制、控制系统设计等问题展开了相关研究。本文介绍了兰切斯特主动消振原理,阐述了动力消振装置在船舶动力系统中的国内外应用发展现状。利用ADAMS/View模块建立了船用消振器双滑块机构的虚拟样机,并进行了动力学仿真。通过仿真,得到了消振器输出激振力的数据曲线,验证了消振器研制的可行性。同时完成了力幅可调的机械式动力消振器执行机构的设计,该执行机构符合设计要求,适用于主动消振技术。消振器控制系统的设计是基于数字信号处理器DSP的设计控制方案,设计完成了控制系统的硬件电路,并对信号调理电路进行了仿真验证。完成了控制静态实验和执行机构测试实验,证明了控制电路的PWM输出,以及驱动器的电压变化关系,并通过性能检测实验,对消振器执行机构予以完善和改进。通过主动消振实验,验证了本文设计的消振器及控制系统振动控制效果良好,能够快速实现转速跟踪,并实现了相位调节,实验结果证明设计的消振器及控制系统对正弦激励下的振动控制是有效可行的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-19
  1.1 引言  9-10
  1.2 基于兰切斯特专利的主动消振原理  10-11
  1.3 动力消振装置在船舶动力系统中的应用发展状况  11-18
    1.3.1 国外应用发展状况  11-14
    1.3.2 国内应用发展状况  14-18
  1.4 本文研究的主要内容  18-19
第2章基于ADAMS 的消振器建模及仿真  19-37
  2.1 主动消振理论分析  19-22
    2.1.1 柴油机激励源  19-20
    2.1.2 主动消振的基本原理  20-22
  2.2 基于ADAMS 的消振器建模及仿真  22-36
    2.2.1 消振器拓扑结构的创建  22-24
    2.2.2 消振器局部建模  24-27
    2.2.3 局部模型的仿真分析  27-32
    2.2.4 局部模型的仿真控制  32-34
    2.2.5 消振器整体建模及仿真  34-36
  2.3 本章小结  36-37
第3章消振器执行机构的研制  37-64
  3.1 执行机构的调节机理  37-38
  3.2 力幅调节机构的设计  38-61
    3.2.1 偏心距调节机构  38-45
    3.2.2 齿轮及旋转轴  45-54
    3.2.3 螺旋传动机构  54-59
    3.2.4 调节机构箱体  59
    3.2.5 调节机构整体结构  59-61
  3.3 相位调节机构  61-62
  3.4 消振器动力源  62-63
  3.5 消振器整体结构  63
  3.6 本章小结  63-64
第4章消振器控制系统设计  64-74
  4.1 消振器控制系统设计  64-69
    4.1.1 控制系统硬件组成  65
    4.1.2 控制系统硬件实现  65-69
  4.2 消振器控制系统软件设计  69-73
    4.2.1 DSP 软件开发流程  69-70
    4.2.2 控制软件开发过程  70-72
    4.2.3 控制系统软件流程  72-73
  4.3 本章小结  73-74
第5章消振器的主动消振实验  74-90
  5.1 控制静态测试实验  74-76
  5.2 消振器性能检测实验  76-78
  5.3 振动主动控制实验  78-89
    5.3.1 实验装置  78-81
    5.3.2 主动消振实验及结果分析  81-89
  5.4 本章小结  89-90
结论  90-92
参考文献  92-96
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  96-97
致谢  97-98
个人简历  98

主动式动力消振器研究

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