[发明专利]一种船舶共振破冰主动控制方法和装置

权利要求书

1.一种船舶共振破冰主动控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：作动器以船体结构固有频率f₀激励冰层5～10s，激励停止后振动加速度计采集5～8s自由振动响应信号；

步骤2：滤波器对振动响应信号实施低频滤波，消除船体低频振动响应干扰信号；

步骤3：滤波后信号传输至FFT分析仪，对信号进行快速傅里叶变换，获取频域振动响应信号；

步骤4：将频域振动响应信号传输至DSP控制器，提取频域振动响应信号峰值频率f_w，w＝1,2,3，其中f₀为船体结构固有频率，f₁、f₂和f₃为冰层前三阶固有频率；

步骤5：DSP控制器输出控制信号至电频控制系统，调整液压油缸或步进电机的能量输出，使作动器以激振频率f_n激励冰层，且激振频率f_n满足f_n＝f_w，w＝1,2,3，实现共振破冰激励频率的主动控制。

2.一种船舶共振破冰主动控制装置，包括作动器、振动加速度计、数据采集及分析系统、电频控制系统；其特征在于：数据采集及分析系统包括滤波器、FFT分析仪、DSP控制器；电频控制系统包括变频器和交流电源；振动加速度计安装在船体结构与冰层接触区域的内表面，测取船体艏部结构振动响应信号，信号采集时长约为5～8s。