磁流变阻尼器减振系统半主动控制方法的研究

摘要

由磁流变液制成的阻尼器结构简单、响应速度快、功耗低、阻尼力大且连续可调，是一种典型的可控流体阻尼器，适用于结构振动控制及车辆悬架系统振动控制的作动器。目前在振动控制中常采用半主动控制方法。这是由半主动控制无需附加能源、具有能耗低、容易实现等特点决定的。在安装有磁流变阻尼器的减振系统中，通过改变阻尼器的阻尼系数，可实现减振系统的半主动控制。但是磁流变阻尼器动力特性十分复杂，目前它的力学模型和能充分发挥其耗能减振的控制方法还不完善，因此本文对磁流变阻尼器及其半主动控制方法进行了研究。 首先对自行设计的、多环形槽结构磁流变阻尼器进行了理论分析与实验建模。从磁流变液的流变特性、电磁学的角度出发，利用修正了的非牛顿流体宾汉模型，结合实验数据，建立了该阻尼器的力学模型。利用该模型绘制和分析了外加磁场(通过施加电流实现)和阻尼力之间关系曲线，与实验结果较好吻合，从而证明了模型的正确性，为磁流变阻尼器设计和性能预测提供了参考，同时也为设计其模糊控制系统提供了较精确的模型。 然后从模糊控制的理论知识出发，对模糊控制器的设计方法和模糊控制的实现方法进行了分析和研究。接着以磁流变阻尼器减振系统为研究对象，利用模糊控制理论，应用MATLAB软件及其SIMULINK模块，建立了磁流变阻尼器减振模型。文章给出了模糊控制规则表，设计了模糊控制器，建立了模糊控制系统。通过对模糊控制系统的仿真分析，比较了被动控制和基于模糊控制的半主动控制下减振系统的减振效果。结果表明：基于模糊控制的半主动控制比被动控制的减振效果优越；同时证明本文中模糊控制方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

中国民用航空学院学位论文独创性声明及使用授权声明

绪论

第一章磁流变液的流变特性

第二章磁流变阻尼器的建模

第三章减振系统半主动控制方法

第四章模糊数学基础和模糊控制

第五章阻尼器模糊控制器的设计

结论

致谢

参考文献

作者简介