一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法技术

本发明专利技术公开了一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法，根据风压传感器得到的数据传输给计算机，计算机将其中脉动风和平均风的频谱图绘制后得到共振点的频率、强度以及相位角，然后将相位相反的信号传输至电磁减振器，形成相反振动，以此来消减风振作用对于中控室的影响。适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法优势在于，可以根据不同风振的强度随时调整电磁减振器的减振强度，可以对振动进行实时控制。本减振方法可以一对很长频段上的振动，且减振效果明显。且减振效果明显。且减振效果明显。

【技术实现步骤摘要】
一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法


[0001]本专利技术涉及主动电磁减震方法，尤其涉及北极LNG中控室风振的主动电磁减震方法。

技术介绍

[0002]北极气候寒冷，环境恶劣，全年的一半时间中多受大风雪的影响。在风的交变作用下，中控室将产生两种震动，一种为风压持续变化的情况，对中控室结构将产生强迫震动，由于风具有很强的随机性，激震频率变化较大；另一种是脉冲风作用下，中控室结构将产生自激震动。在这样复杂工况的作用下，传统被动隔振垫方式难以适应，减震效果比较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服已有技术的不足，提供一种达到减少风振效应的北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法。
[0004]本专利技术的一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、在中控室所对应的甲板位置的上方3
‑
5m处布置一个风压传感器；风压传感器将每个时刻获取的风压信号实时传输给模数转换器，所述的模数转换器将模拟信号转为数字信号后传输给计算机，计算机将随时间连续变化的风压信号通过脉动法分析得到中控室对于外部风振的传递函数G(s)；
[0006]步骤2、在计算机中采用ARM软件将风压传感器传送到计算机的信号形成风压连续信号f(t)，用Matlab软件对f(t)进行FFT变换分解得到脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)；
[0007]步骤3、将脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)通过拉氏变换获得脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)；将脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)分别与传递函数G(s)相乘，得到中控室在两种风作用下的脉动风的频谱方程Y1(s)和平均风的频谱方程Y2(s)；
[0008]Y1(s)＝G(s)F1(s)
[0009]Y2(s)＝G(s)F2(s)
[0010]将上述获得的方程在Matlab中采用plot函数进行绘图，分别得到脉动风的频谱方程Y1(s)的频谱图和平均风的频谱方程Y2(s)的频谱图；然后将Y1(s)的频谱图和Y2(s)的频谱图在同一坐标系绘制，得到中控室在脉动风和平均风的共同作用下的振动所对应的共振频域图，采用MATLAB中的xpeaks函数筛选共振频域图中共振点的峰值，并将峰值按照频率f的大小排列形成振动幅度峰值的共振点频率与共振点强度序列{f
n
，q
n
}，以及该振动幅度峰值对应的相位序列
[0011]步骤4、将中控室结构立柱底座下安装主动电磁减振器，将振动幅度峰值序列{f1,f2,
…
,f
n
}和与振动幅度峰值对应的强度值{q1,q2,
…
,q
n
}形成主动电磁减振器的输入激震频率频响集合输入到电磁减震器中；
[0012]步骤5、通过主动控制输入电磁减震器的电信号分别调整每个电磁减振器的振动频率，形成与步骤4得到的激振频率频响集合相位相反的振动。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术方法，通过风压传感器不断接收信号，再通过计算机对于信号的处理，将风振信号分解为周期信号和强迫信号，通过时频域转换和传递函数，得到对应的电磁减震器输入信号，使电磁减振器输出一个与中控室相反的振动，从而达到减少风振效应的作用。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法的风压传感器布置图；
[0016]图2为本专利技术的一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法的电磁减震器布置图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术专利实施例中的附图，对本专利技术专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本专利技术专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术专利保护的范围。
[0018]本专利技术的一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法，包括以下步骤：
[0019]步骤1、在中控室所对应的甲板位置的上方3
‑
5m处布置一个风压传感器；风压传感器将每个时刻获取的风压信号实时传输给模数转换器，所述的模数转换器将模拟信号转为数字信号后传输给计算机，计算机将随时间连续变化的风压信号通过脉动法分析得到中控室对于外部风振的传递函数G(s)；
[0020]步骤2、在计算机中采用ARM软件将风压传感器传送到计算机的信号形成风压连续信号f(t)，用Matlab软件对f(t)进行FFT变换分解得到脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)。
[0021]步骤3、将脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)通过拉氏变换获得脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)。将脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)分别与传递函数G(s)相乘，得到中控室在两种风作用下的脉动风的频谱方程Y1(s)和平均风的频谱方程Y2(s)。
[0022]Y1(s)＝G(s)F1(s)
[0023]Y2(s)＝G(s)F2(s)
[0024]将上述获得的方程在Matlab中采用plot函数进行绘图，分别得到脉动风的频谱方程Y1(s)的频谱图形和平均风的频谱方程Y2(s)的频谱图形。然后将Y1(s)的频谱图和Y2(s)的频谱图在同一坐标系绘制，得到中控室在脉动风和平均风的共同作用下的振动所对应的频域图，采用MATLAB中的xpeaks函数筛选其中共振点的峰值，并将峰值按照频率f的大小排列形成振动幅度峰值的共振点强度及共振点频率序列{f
n
，q
n
}，以及该振动幅度峰值对应的相位序列
[0025]步骤4、将中控室结构立柱底座下安装主动电磁减振器，一般为4,6,8或多个。将振动幅度峰值序列{f1,f2,
…
,f
n
}和与振动幅度峰值对应的强度值{q1,q2,
…
,q
n
}形成主动电
磁减振器的输入激震频率频响集合输入到电磁减震器中：
[0026]输入激震频率频响集合为:
[0027][0028]步骤5、通过主动控制输入电磁减震器的电信号分别调整每个电磁减振器的振动频率，形成与步骤4得到的激振频率频响集合相位相反的振动，达到减少风振作用的目的。输入信号为：
[0029][0030]最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本专利技术专利的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应于北极LNG中控室减风振的主动电磁减震方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、在中控室所对应的甲板位置的上方3
‑
5m处布置一个风压传感器；风压传感器将每个时刻获取的风压信号实时传输给模数转换器，所述的模数转换器将模拟信号转为数字信号后传输给计算机，计算机将随时间连续变化的风压信号通过脉动法分析得到中控室对于外部风振的传递函数G(s)；步骤2、在计算机中采用ARM软件将风压传感器传送到计算机的信号形成风压连续信号f(t)，用Matlab软件对f(t)进行FFT变换分解得到脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)；步骤3、将脉动风的时域方程f1(t)和平均风时域方程f2(t)通过拉氏变换获得脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)；将脉动风的频域方程F1(s)和平均风的频域方程F2(s)分别与传递函数G(s)相乘，得到中控室在两种风作用下的脉动风的频谱方程Y1(s)和平均风的频谱方程Y2(s)；Y1(s)＝G(s)F1(s)Y2(s)＝G(s)F2(s)将上述获得的方程在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大千，赵柳苇，
申请(专利权)人：天津博迈科海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：