[发明专利]一种无人船浮筏隔振装置及隔振方法

权利要求书

1.一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，包括：

固定平台(4)；

设置在所述固定平台(4)上的基座(7)；

平行设置在所述基座(7)上方的机组安装平台(1)；

设置在所述机组安装平台(1)下方的浮筏(2)；

隔振调节单元(3)，所述隔振调节单元(3)至少包括作动器(302)以及电磁铁(305)，多个所述作动器(302)均匀连接在所述浮筏(2)和所述基座(7)之间，多对所述电磁铁(305)均匀分布在所述浮筏(2)侧面和所述固定平台(4)之间；

以及电源模块(5)和树莓派控制器(6)，所述电源模块(5)和所述树莓派控制器(6)、作动器(302)以及电磁铁(305)连接供电，所述树莓派控制器(6)和所述作动器(302)连接提供电压，和所述电磁铁(305)连接提供电流。

2.根据权利要求1所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述机组安装平台(1)包括：

安装板(101)，所述安装板(101)上均匀分布多个孔洞；

以及设置在所述安装板(101)下端面的多个参考传感器(102)。

3.根据权利要求2所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述参考传感器(102)为MPU6050加速度传感器或ADXL335加速度传感器；所述参考传感器(102)的数量为两个。

4.根据权利要求1所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述浮筏(2)为一体式结构，包括和所述机组安装平台(1)平行设置的主筏架(201)以及设置在所述主筏架(201)下端的副筏架(202)；所述电磁铁(305)位于所述副筏架(202)侧面和所述固定平台(4)之间，所述作动器(302)上端和所述主筏架(201)连接，下端和所述基座(7)连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述隔振调节单元(3)还包括：

多个上层隔振器(301)，多个所述上层隔振器(301)均匀分布在所述机组安装平台(1)的安装板(101)和浮筏(2)的主筏架(201)之间；

多个下层隔振器(303)，多个所述下层隔振器(303)均匀分布在所述主筏架(201)和所述基座(7)之间；

以及多个误差传感器(304)，多个所述误差传感器(304)和多个所述作动器(302)一一对应，每个所述误差传感器(304)和对应的作动器(302)之间的间隔小于等于1厘米。

6.根据权利要求5所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述上层隔振器(301)为BE-25橡胶金属隔振器；所述上层隔振器(301)的数量为15个，三排五列排布。

7.根据权利要求5所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述下层隔振器(303)为YS-130-2V气囊隔振器；所述下层隔振器(303)的数量为四个。

8.根据权利要求1所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述作动器(302)为压电陶瓷作动器(302)。

9.根据权利要求5所述的一种无人船浮筏隔振装置，其特征在于，所述误差传感器(304)为MPU6050加速度传感器或ADXL335加速度传感器。

10.基于权利要求1所述的一种无人船浮筏隔振装置的隔振方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过参考传感器(102)检测获得位于所述机组安装平台(1)上方的无人船动力仓机组激励源的振动信号P(k)并传输至树莓派控制器(6)；

步骤二：树莓派控制器(6)对步骤一中获得的振动信号P(k)进行处理提取振动信号特征，并判断振动信号P(k)的振动方向和振动频率；若振动方向为上下方向同时为低频信号时，执行步骤三；若振动方向为上下方向同时为高频信号时，执行步骤七；若振动方向为其他方向时，执行步骤八；

步骤三：树莓派控制器(6)根据PID控制算法输出电压Y(k)并施加在多个作动器(302)上，使每个作动器(302)得到与步骤一中获得的振动信号P(k)反向的振动信号；

步骤四：通过多个误差传感器(304)分别检测获取多个作动器(302)对应位置的隔振振动信号S(k)，并计算获得每个作动器(302)位置处的误差e(k)＝|S(k)-P(k)|；并将误差反馈至树莓派控制器(6)；

步骤五：树莓派控制器(6)根据每个作动器(302)对应位置处的误差输出对应作动器(302)的电压值；

步骤六：重复步骤四和步骤五，直到误差在设定的数值范围内，作动器(302)停止运动；

步骤七：采用下层隔振器(303)被动隔振；

步骤八：树莓派控制器(6)通过调整电磁铁(305)的通电电流使得多对电磁铁产生的电磁力与整体振动信号抵消，实现力的平衡。