柴油机双层隔振系统主动控制：预测控制算法的应用

"这篇技术文档主要探讨了基于预测控制算法的双层隔振系统在柴油机低频周期振动干扰控制中的应用。通过理论分析和MATLAB/Simulink的仿真对比，研究显示模型预测控制（MPC）算法能更有效地降低振动传递，提升系统的稳定性能。" 在振动控制领域，柴油机作为船舶振动和噪声的主要源头，其低频振动对船舶舒适性和军事安全都有显著影响。传统的被动隔振方法在应对低频振动时效果有限。因此，科研人员转向利用主动控制技术，特别是双层隔振系统，来提高隔振效率。 文献中提到的双层隔振系统由两部分组成，上下两层分别连接柴油机和支撑结构。该系统被简化为两个垂直方向的自由度，形成一个弹簧质量系统模型。在这样的系统中，引入模型预测控制算法，相较于传统的PID控制，能更精准地预测和调整未来的系统行为，从而实现更优的振动抑制。 模型预测控制算法的核心在于它对未来一段时间内系统的状态进行预测，并基于预测结果优化控制决策。在MATLAB/Simulink环境中构建的MPC控制系统，能够实时更新控制策略，以最小化预期的性能指标。通过与PID控制的仿真对比，MPC算法展现了更优秀的振动抑制能力和系统稳定性。 前人的研究中，已有采用自适应控制和神经网络技术对双层隔振系统进行主动振动控制的例子。然而，这些方法可能存在识别误差或学习过程的发散问题。相比之下，MPC策略在处理复杂动态系统时，具有较强的鲁棒性和灵活性，能够处理非线性和约束条件，因此在柴油机隔振应用中显示出了显著的优势。 总结而言，这篇技术文档强调了模型预测控制算法在柴油机双层隔振系统中的潜力和优势，为解决低频振动问题提供了一种高效、灵活的解决方案。未来的研究可能将进一步优化MPC算法，以适应更多变的工况和更严格的性能要求。