基于磁流变弹性体缓冲装置的控制仿真研究

摘要

运载火箭、飞机、船舶、车辆及各种工程机械运行时经常受到冲击的作用,持续的冲击会对设备结构和性能等产生不利影响.传统缓冲装置的性能参数是固定的,很难根据外部冲击载荷进行大范围调节,缓冲效果也会大打折扣.磁流变弹性体是一种刚度和阻尼可受外加磁场控制的新型智能磁流变材料,相比于磁流变液,其应用装置具有无需密封、性能稳定、响应迅速等独特优点.因此,将磁流变弹性体作为智能核心元件应用在缓冲领域具有诱人的前景.本文基于磁流变弹性体缓冲装置,搭建了扫频测试系统,对缓冲装置的响应特性进行了分析.制订了不依赖于系统模型的模糊控制策略,研究了缓冲装置在被动控制和模糊控制下的冲击衰减性能.仿真结果表明,在5g半正弦冲击载荷下,施加模糊控制的缓冲系统的冲击响应的最大峰值被动控制分别衰减了24.12％,为磁流变弹性体应用于缓冲领域做出了有益探索.