【技术实现步骤摘要】
变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置及方法
本专利技术涉及船舶振动控制领域，具体地，涉及一种变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置及方法。
技术介绍
螺旋桨在不均匀、非定常流场中旋转，在产生静推力的同时，将产生与转速和叶片数相关的基频和倍频激振力线谱分量、随频率基本上呈逐渐衰减的随机宽带分量，前者通过轴系传递使船体结构发生强迫振动产生水下声辐射；后者将激励螺旋桨－轴系－船体耦合系统的特征模态，两者均会形成突出的特征频谱，这些突出的特征频谱集中于10Hz～200Hz之间。采用动力吸振器对推进轴系的固有频率影响小，不需要串入到轴系中承受大的静推力，但若采用被动式的吸振措施，由于推进轴系的被控制频率低，所需质量代价较大；单个传统吸振器仅能够针对某阶模态起到抑制效果；并且不同转速下桨－轴系－船体耦合系统大的固有频率发生变化，上述这些因素对动力吸振器的实际应用提出了巨大的挑战。本专利技术基于负刚度动力吸振的原理，提出一种基于时变压电分流电路的变转速轴系多模态半被动控制振动传递控制方法。当推力轴在水下旋转时，在螺旋...
【技术保护点】
1.一种变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，包括：供电装置静止端(1)、供电装置旋转端(2)、压电分流电路(3)和切换/扫频电路(4)；/n供电装置旋转端(2)与压电分流电路(3)连接在变转速螺旋桨轴系的转轴上，随所述转轴同步旋转，供电装置静止端(1)设置在供电装置旋转端(2)的外侧，切换/扫频电路(4)与压电分流电路(3)电连接，压电分流电路(3)与供电装置旋转端(2)电连接；/n其中，切换/扫频电路(4)控制压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律周期性变化。/n
【技术特征摘要】
1.一种变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，包括：供电装置静止端(1)、供电装置旋转端(2)、压电分流电路(3)和切换/扫频电路(4)；
供电装置旋转端(2)与压电分流电路(3)连接在变转速螺旋桨轴系的转轴上，随所述转轴同步旋转，供电装置静止端(1)设置在供电装置旋转端(2)的外侧，切换/扫频电路(4)与压电分流电路(3)电连接，压电分流电路(3)与供电装置旋转端(2)电连接；
其中，切换/扫频电路(4)控制压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律周期性变化。
2.根据权利要求1所述的变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，分流电路(3)包括：压电片、第一负电容、第二负电容、电感和电阻；
所述压电片连接在所述转轴上，所述电阻、所述电感和所述第二负电容依次串联，并与所述压电片的固有电容串联，增强机电耦合系数，所述第一负电容与所述压电片的固有电容并联，抵消所述压电片的固有电容。
3.根据权利要求1所述的变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，切换/扫频电路(4)包括：切换电路或扫频电路；
切换电路：控制压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律呈阶梯状周期性变化；
扫频电路：控制压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律平滑的周期性变化。
4.根据权利要求3所述的变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，所述切换电路由单片机控制不同压电分流电路支路的切换时间，从而控制压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律呈阶梯状周期性变化。
5.根据权利要求3所述的变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，所述扫频电路通过Dspace控制平台或DSP电路实现合成阻抗电路，从而等效为压电分流电路(3)中的电感和电阻的值按照预设的规律平滑的周期性变化。
6.根据权利要求3所述的变转速螺旋桨轴系纵向和横向多模态振动控制装置，其特征在于，所述扫频电路根据需要控制频段的固...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄修长，黎丰，苏智伟，华宏星，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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