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《武汉理工大学》 2007年
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磁流减振器神经网络预测控制系统的仿真研究

郑聪  
【摘要】: 基于磁流变阻尼器构造的磁流减振器由于结构简单、能耗低、出力大、响应速度快、阻尼力连续顺逆可调,并可方便地与微机控制结合等优良特点,已经成为工程结构新一代高性能和智能化的减振装置,在结构减振方面拥有良好的应用前景。磁流减振器基于磁流变液的可控性而设计,因而在实际应用中磁流减振器的控制系统最为关键。如何利用磁流减振器的主动控制特性,建立磁流变阻尼器的动力学模型,并采取相应的控制策略,是目前研究中亟待解决的问题。 本文在充分了解国内外研究现状的基础上,从磁流减振器动力学模型的建立、控制方法的设计及仿真试验的验证等三个方面进行了较为系统的理论分析与试验研究,提出了较为切实可行的磁流减振器控制方案及控制策略,本文的主要工作如下: (1)研究磁流变阻尼器的结构和工作原理,以双筒磁流减振器为控制对象,建立动力学模型; (2)以磁流减振器为对象,分析振动控制系统的三种类型,提出以半主动控制作为本文的研究思路; (3)结合磁流减振器控制系统的研究现状,通过分析比较各控制方法的优劣,设计出本文采用的控制策略,即将人工神经网络与模型预测控制技术相结合,通过神经网络非线性适应性控制磁流减振系统;通过模型预测技术弥补神经网络稳定性不足的特点,构造磁流减振器的控制系统; (4)分析了BP神经网络的的原理、学习训练过程,并针对BP网络的缺点提出一系列改进方案; (5)利用MATLAB神经网络工具箱设计BP网络控制器,并将其转换成相应的Simulink形式;结合模型预测控制技术设计磁流减振系统控制器的仿真模型;并利用现有的实验数据进行在线训练、辨识、仿真,最后将仿真的磁流减振器阻尼特性曲线结果与试验数据比较,验证了本文控制策略的可行性和优越性。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH703.63

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 董小艳;陕西农机化水平评价及耕种收机械化水平预测研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 冯海生;基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架研究[D];东北林业大学;2010年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 郭大蕾;车辆悬架振动的神经网络半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
2 翁建生;基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
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7 刘春孝;靳孝峰;;NC加工过程几何建模与仿真研究[J];安阳工学院学报;2009年06期
8 马治明;王雪梅;易志虎;;模糊控制在飞航导弹自动控制系统中的应用[J];兵工自动化;2009年01期
9 冯柯;郑伟;李焕良;孙伟;马玉皓;;基于Agent的工程保障分队任务规划研究[J];兵工自动化;2010年03期
10 朱玉川;马大为;李志刚;乐贵高;;带积分项的火箭炮最优化滑模伺服控制[J];兵工学报;2007年10期
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1 高洪;赵韩;;用于VSC的动力学模型、控制器设计与仿真综述[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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10 孙衢;王永玉;;基于云模型的非线性系统智能滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
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1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄磊;模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究[D];长春理工大学;2010年
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4 陶俊剑;基因表达式编程在神经网络中的应用研究[D];广西师范学院;2010年
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7 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 何文;近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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7 叶雄兵;高文中;潘存治;杨绍普;;基于磁流变阻尼器的座椅减振控制系统研究与设计[J];工程机械;2006年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
2 郭大蕾;车辆悬架振动的神经网络半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
3 翁建生;基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
4 余淼;汽车磁流变半主动悬架控制系统研究[D];重庆大学;2003年
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6 王昊;整车悬架振动智能半主动控制研究[D];南京航空航天大学;2006年
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9 郭生;模糊控制在汽车半主动悬架中的应用研究[D];东北大学;2006年
10 张晓娜;湖北省农业机械化评价信息系统的研究[D];华中农业大学;2006年
【二级引证文献】
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1 杜宇;工程车辆半主动座椅悬架磁流变阻尼器控制的建模与仿真[D];东北林业大学;2011年
2 尹佳星;基于模型预测控制的车辆电液主动悬架研究[D];东北林业大学;2012年
【二级参考文献】
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1 郭大蕾;车辆悬架振动的神经网络半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
2 翁建生;基于磁流变阻尼器的车辆悬架系统半主动控制[D];南京航空航天大学;2002年
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4 余淼;汽车磁流变半主动悬架控制系统研究[D];重庆大学;2003年
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1 李林欢;预测PID控制理论与应用若干问题研究[D];浙江大学;2003年
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6 李湘君;智能预测控制算法及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
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5 付俊庆;荣见华;;螺栓连接接口阻尼特性的实验研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
6 武俊峰;王振英;;基于状态观测器的约束鲁棒模型预测控制[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
7 邹志云;;甲醇/水二元间歇精馏塔的模型预测控制[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
8 杨广;堵永国;张家春;黄维湘;;夹层阻尼板的阻尼特性及其应用[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
9 冯少辉;赵均;钱积新;;动态矩阵控制改进算法[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
10 黎予颖;刘明波;;基于轨迹灵敏度的模型预测紧急切负荷控制[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
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3 张新颖;个案研究助养耐心细致学风[N];文汇报;2004年
4 王曼;充分利用院图书馆特色文献信息资源[N];中国社会科学院院报;2005年
5 张金燕;伊万诺夫:做中国人民永远的朋友[N];中国国门时报;2007年
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7 教育部学位与研究生教育发展中心;在职攻读硕士学位全国联考报考条件[N];中国教育报;2006年
8 记者 张宝敏通讯员 平扬;南开“双盲”评审研究生论文[N];中国教育报;2008年
9 刘玲;奇瑞风云4代:志在千里的良驹[N];中国商报;2004年
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9 刘家安;陶瓷/ZA22复合泡沫的制备及性能研究[D];吉林大学;2009年
10 陈琳;磁流变弹性体的研制及其力学行为的表征[D];中国科学技术大学;2009年
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1 郑聪;磁流减振器神经网络预测控制系统的仿真研究[D];武汉理工大学;2007年
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3 侯海良;基于RBF-ARX模型的预测控制在磁悬浮系统中的应用[D];中南大学;2008年
4 王元慧;模型预测控制在动力定位系统中的应用[D];哈尔滨工程大学;2006年
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7 岑长岸;基于组态优化的光伏阵列控制技术的研究[D];广东工业大学;2008年
8 王萍;模型预测控制主动队列管理研究[D];吉林大学;2008年
9 王振英;不确定扰动情形下离散系统约束鲁棒模型预测控制[D];哈尔滨理工大学;2005年
10 张有昌;轻烃分馏装置的建模与先进控制应用研究[D];浙江大学;2005年
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