磁流變阻尼器減振控制算法研究.pdf

1、磁流變阻尼器具有阻尼連續(xù)可調、動態(tài)范圍寬、響應速度快、功耗低等特點，現已成為振動控制中非常有應用前景的智能器件。在安裝有磁流變阻尼器的減振系統(tǒng)中，通過改變阻尼器的阻尼力大小，可以實現系統(tǒng)的減振控制。由于磁流變阻尼器動力學特性十分復雜，具有典型的非線性特性，目前描述它的力學模型以及能充分發(fā)揮其耗能減振的控制算法還不完善。因此對磁流變阻尼器、典型減振系統(tǒng)及其控制算法進行的研究非常有意義。 本文利用理論分析和數值仿真的方法，對磁流變阻

2、尼器的力學模型、減振系統(tǒng)動力學特性以及減振控制算法的設計與實現進行了研究。為磁流變阻尼控制系統(tǒng)的設計建立了一套較為完整的研究方法。具體工作包括以下幾個方面： (1)磁流變阻尼器的建模及其特性研究。應用流體力學理論，利用非牛頓流體Bingham模型和磁流變阻尼器表現出的非線性特性，參考相關材料的實驗數據，提出了一種較為準確、實用的磁流變阻尼器非線性滯回模型。利用該模型繪制和分析了不同外加磁場(通過施加電流實現)、不同頻率和阻尼力之

3、間的關系曲線，為磁流變阻尼器的設計和性能預測提供了參考，同時也為減振控制系統(tǒng)的設計提供了較精確的模型。 (2)磁流變阻尼減振控制系統(tǒng)及其動力學特性研究。建立了減振系統(tǒng)模型和基于磁流變阻尼器的減振控制系統(tǒng)模型，運用等效線性化方法描述了磁流變阻尼器模型。通過對系統(tǒng)幅頻特性的理論推導與數值仿真，深入研究了系統(tǒng)的動力學特性。從理論上證明了磁流變阻尼技術在減振控制系統(tǒng)中的應用是可行的。 (3)磁流變阻尼器減振控制算法的設計和仿真。