磁悬浮-浮筏主动隔振系统窄带扰动模糊控制研究

摘要

舰船上的旋转设备或者具有往复运动的装置产生的谐波信号,如动力系统发出的低频振动,具有周期或则近似周期的特性,是典型的窄带扰动信号.与被动隔振相比,主动隔振具有较强的自适应性和可控性,可有效的隔离低频干扰;与传统的隔振器相比,磁悬浮隔振器具有无摩擦、易于控制、寿命长、响应快和可靠性高等特点,是一种较为理想的主动隔振器.因此,本文采用磁悬浮隔振器的浮筏主动隔振系统,并采用最小二乘法建立主动隔振系统的数学模型.反馈控制是一种“闭环”控制,可针对各种引起被控量变化的干扰进行控制.模糊控制是一种智能化反馈控制方法,在设计时不依赖于被控系统的精确数学模型,可为复杂的浮筏系统的主动控制提供智能化的路径,可有效抑制舰船动力设备产生的窄带扰动.因此在本文建立的隔振系统数学模型上,建立基于振动加速度及其变化量,控制电压三个变量设计两输入单输出的模糊控制器.为了克服模糊控制器中参数设定的主观性和盲目性,提出一种量子行为粒子群优化算法,对设计的模糊控制器的量化因子、比例因子和隶属度函数参数进行优化.最后进行仿真分析,仿真结果表明对于低频的窄带扰动整个基于优化后模糊控制器的磁悬浮隔振器浮筏主动隔振系统具有比较良好的隔振效果.