柴油机振动的半主动控制研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要柴油机是一种用途广泛的热能动力机械，在汽车、船舶、工程机械和机车等领域中，用作主要原动力。柴油机的振动不仅使机器本身的可靠性和寿命下降，而且还会给环境造成很大的噪音污染。随着柴油机向高速、大功率、轻型化方向发展，其振动还会进一步加剧。因此，研究和探索适用于柴油机动力装置的振动控制新方法、新技术，对于提高柴油机振动控制具有重要的理论和实际意义。半主动控制是当前控制领域研究的一个热点，为解决振动与噪声的隔离提供了新的方法。采用MR阻尼器实现振动控制是结构振动控制领域中的一个重要的研究方向。半主动控制是目前结构减振控制的有效方法，它使用M

2、R阻尼器产生可变阻尼力，具有高非线性的特点。模糊控制作为一种非线性的智能控制技术，由于其独特的优点，近年来在理论和工业实践中得到了广泛的发展和应用。本文针对船舶柴油机双层隔振装置模型，将模糊控制技术和振动半主动控制技术相结合，提出一种基于MR阻尼器的模糊半主动控制方法。针对双层隔振模拟试验台架的振动特点，建立柴油机双层隔振的半主动控制模型，设计二输入单输出的模糊控制器，根据经验和理论分析制定模糊控制规则。利用Matlab／Simulink软件对所建控制模型进行仿真研究。以实际动力系统参数作为仿真参数，对半主动隔振和无控制隔振在不同频率的周期信号激励下进行仿真分

3、析，把半主动控制系统与无控制系统进行对比仿真。结果表明，运用模糊半主动控制后，所采用的模糊半主动控制方法对于周期激励信号有较好的控制效果，而且过渡过程短，能很快建立起有效的控制。本文将参数自校正模糊控制引入双层隔振系统，通过在线整定量化因子和比例因子。这种控制方法较之常规的固定量化因子和比例因子的模糊控制方法，对环境的变化有较强的自适应能力。在双层隔振台架的数学模型上进行自适应模糊控制的仿真研究，仿真结果表明自适应模糊算法对半主动隔振系统具有良好的控制效果。关键词：双层隔振，MR阻尼器，半主动控制，模糊控制，自适应模糊控制ABSTRACTThedieselen

4、gineisathermalenergyanddynamicmachinewhichisextensivelyused．Itisusedasmajordrivingforceinmanyfieldssuchasautomobiles，ships，engineeringmachineryandlocomotive．Thedieselenginevibrationwillnotonlymakemachineselfreliabilityandlife—spancomedown，butalsocangreatenvironmentalnoisepollution．W

5、iththedevelopmentdirectionofhigh-speed,high．power,light·weight，dieselenginevibrationwillfurtherexacerbate．Therefore，newcontrolmethodandtechnologyadaptingtothedieselpowersetshouldbestudiedandexplored．Ithasagreattheoreticalandpracticalsignificancetoimprovethecontrolofdieselenginevibra

6、tion．Semi．activecontrolisahotpointinthecontrolresearchfield．Itprovidesanewmethodtosolvethevibrationandnoiseisolation．UsingMRdampertoachieveavibrationcontrolisanimportantresearchdirectioninthefieldofstructurevibrationcontr01．Semi．activecontrolofvibrationcontrolisaneffectivewayofstruc

7、turevibrationcontr01．ItUSeSMRdamperstogetavariabledampingforcewithhigllnon．1inearfeatures．Asanonlinearintelligentcontroltechnique，withitsspecialadvantagesfuzzycontrolhasgotextensivedevelopmentandapplicationintheoryandindustrialpractices．Combiningthetechniqueoffuzzycontrolandthesemi。

8、activecontrol，asemi