基于Modelica的磁流变液减振系统的建模和仿真

摘要

本文研究的是基于Modelica语言的磁流变液减振系统的建模和仿真。磁流变液减振系统是一个典型的集机械、电气、控制等于一体的多领域物理系统。本文根据面向对象和模块化建模的思想，将磁流变液减振系统划分成各个子模块并分别对各模块单独进行建模。最终，在仿真平台Dymola中，成功地建立了基于Modelica语言的磁流变液减振系统模型库。
　　本文首先介绍了传统的磁流变液减振系统的建模方法和不足之处，比较采用Modelica语言进行建模的优点。
　　其次，介绍了磁流变液减振系统的动力学模型。在Dymola中，建模并仿真出了路面模拟激励信号，并依据被动式悬架系统的1/4车辆模型，利用标准库中的元器件成功地搭建了被动式悬架的拓扑模型。
　　第三，介绍了磁流变液减振系统控制系统的六大控制模块，包括信号调理模块，主控制器模块（模糊控制模块，PID控制模块），PWM驱动模块，可控电流驱动模块，电流力转换模块，并完成了对各模块及各分模块的建模。
　　最后，在仿真平台Dymola中，完成系统的整体搭建，在施加了路面激励后，仿真出了控制施加前后的车辆振动情况，并将仿真和实验结果进行比较，证明了建模和仿真的可行性。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 磁流变液减振系统的研究现状

1.3 传统磁流变液减振系统建模方法

1.4 传统建模方法与仿真的不足

1.5 本文研究的目的和意义

第二章 磁流变液减振系统的建模和仿真方法

2.1 多领域物理系统仿真语言Modelica

2.2 面向对象系统建模和仿真平台Dymola

2.3 磁流变液减振系统模块化分解

2.4 本章小结

第三章 系统动力学建模

3.1 车架悬架模型

3.2 路面激励

3.3 本章小结

第四章 控制系统建模

4.1 信号调理模块

4.2 主控制模块

4.3 PWM驱动模块

4.4 可控电流驱动模块

4.5 电流力转换模块

4.6 本章小结

第五章 系统整体搭建

5.1 接口

5.2 领域组件库

5.3 Dymola平台下整体模型构建

5.4 仿真与实验

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果