耿小明, 尹韶平, 周景军, 王 谦

圆柱壳体振动主动控制作动器位置优化方法

耿小明, 尹韶平, 周景军, 王 谦

(中国船舶集团有限公司 第705研究所, 陕西 西安, 710077)

以圆柱壳体为研究对象, 对其振动主动控制中的作动器位置优化问题进行了研究, 采用可控性优化配置准则并对其进行了推导分析, 利用遗传算法完成圆柱壳体内作动器位置的快速寻优。研究结果表明, 优化得到的圆柱壳体内作动器布放位置能获得更佳的振动控制效果, 验证了以圆柱壳体为被控结构的作动器位置优化方法的可行性, 为紧凑空间结构的振动控制及振动传递抑制提供一种作动器布局优化方法。

圆柱壳体; 振动主动控制; 作动器; 位置优化; 遗传算法

0 引言

隐蔽性是水下航行器必备的性能之一, 隐身技术对于水下航行器的生存能力有非常重要的影响[1]。传统的被动控制方法对于低频振动控制效果不理想, 而振动主动控制可以对低频振动进行有效控制。振动主动控制的效果不仅取决于主动控制器的设计, 还取决于作动器作用位置的合理选取, 为了在紧凑空间内利用有限数量的作动器进行振动主动控制, 作动器的位置优化成为关键。作动器的作用位置决定了振动主动控制系统的可控性, 其合理的布放位置可实现对被控结构低频振动的有效控制, 否则会导致系统失稳。

结构振动主动控制的作动器位置优化研究主要从设计优化准则和优化算法2个方面进行[2]。……