電流變傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與控制方法研究.pdf

1、電流變液是一種新型的智能軟物質(zhì),二十一世紀(jì)是研究軟物質(zhì)的時(shí)代,電流變技術(shù)是機(jī)電工程的核心技術(shù)之一.電流變技術(shù),特別是電流變裝置動(dòng)力學(xué)模型和控制方法的研究,是機(jī)電工程領(lǐng)域的重要前沿研究.電流變傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)非線性、時(shí)變的多輸入、多輸出系統(tǒng),很難建立其數(shù)學(xué)模型,電流變傳動(dòng)系統(tǒng)的測試與控制是電流變技術(shù)的核心難題.論文以一種新型的電流變裝置—雙驅(qū)動(dòng)式電流變傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,并研究其控制方法.論文探討電流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中結(jié)構(gòu)參

2、數(shù)、電流變液性能和運(yùn)行條件對(duì)傳動(dòng)性能的影響.分別建立系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和離散動(dòng)力學(xué)模型,仿真結(jié)果表明精度都達(dá)到要求,但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的物理含義不清晰.離散動(dòng)力學(xué)模型精度比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型高,更重要的是有豐富的物理含義,很好地解決電場強(qiáng)度和電力矩之間的非線性難題,對(duì)于電流變傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、分析、仿真、預(yù)測、識(shí)別與控制有重要的指導(dǎo)意義.此外還首次在電流變技術(shù)領(lǐng)域引入時(shí)間序列分析方法,為電流變技術(shù)研究開辟一種全新的、有效的、可信的方法.論文構(gòu)

3、建了基于虛擬儀器的電流變傳動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng),該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在上面可以進(jìn)行多種機(jī)電工程實(shí)驗(yàn).論文用納米球狀材料自行配制電流變液,在所構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)變信號(hào)輸入、變負(fù)載、隨機(jī)干擾的情況下的電流變傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.主要結(jié)論是:(1)傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出角度很好地跟蹤輸入角度的變化,對(duì)建立電流變控制系統(tǒng)具有重要意義;(2)作為輸入信號(hào)的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí),電流變傳動(dòng)系統(tǒng)的力矩放大倍數(shù)比較大;(3)剪切速率在一定的