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基于磁流变阻尼器的机床减振半主动控制

张天宇  
【摘要】: 近年来,应用半主动控制系统提高机床加工精度的研究受到了学术界和工业界的广泛关注。半主动控制系统的关键之一是可实时调节的阻尼器。 本文在对磁流变液体和磁流变阻尼器的研究基础上,以磁流变阻尼器作为半主动控制元件组成磁流变阻尼半主动控制系统。运用理论分析、数值仿真和试验研究等方法对磁流变阻尼半主动机床的动力学特性和半主动控制技术进行了研究。 设计并实现了基于磁流变阻尼器的机床减振半主动控制试验系统。应用模拟测控系统完成了磁流变阻尼半主动控制在不同输入条件和控制策略下的时间响应特性和频率特性的测试。试验结果表明,采用磁流变阻尼器及本文设计的控制算法可对机床的振动实现有效的控制。特别是采用模糊控制算法,仅需要单个传感元件,系统简单。 理论分析、仿真分析和试验结果得到的时间响应特性和频率特性及其规律性基本一致。实践证明,磁流变阻尼器具有结构简单、消耗功率小、抗污染和输出力大等优点,采用磁流变阻尼器减振的车床平均可提高加工精度一级。


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