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磁流变液减振控制系统的设计与研究

潘明峰  
【摘要】: 磁流变液是一种智能材料,它的表观粘度和剪切屈服应力可随外加磁场的变化而发生改变。这种独特的性能使得磁流变液可被用作可控阻尼介质,应用于制作可实时调节的变阻尼器。磁流变阻尼器作为一种半主动控制装置,它仅需少量的能源输入来维持控制系统工作,为结构振动控制提供了一种很好的控制设备。本文研究基于磁流变阻尼器的结构振动半主动智能控制技术,用于实现有效控制结构振动的目的。 本文首先介绍了磁流变液、磁流变效应机理及磁流变液的力学性能,之后从磁流变阻尼器的工作特性入手,建立与车辆悬架相似的振动系统的力学模型,并分析了天棚阻尼控制算法和模糊控制算法等算法的原理和各自特点,列出了动力学方程,利用MATLAB软件及相应的工具箱对控制算法进行了仿真计算,对仿真效果作了评价,从理论上证明了减振系统的可行性。 之后通过自行设计制作的振动系统及磁流变阻尼器进行实验分析,采用了TI公司的32位数字信号处理芯片TMS320F2812作为信号采集和处理的核心,编写程序,分别加入了开关控制算法和模糊算法,得出了较为满意的实验结果并作了相应的分析,验证了磁流变减振系统及算法的可行性。


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