沖擊載荷下磁流變緩沖器半主動(dòng)控制研究.pdf

1、本文利用理論分析、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，對(duì)磁流變緩沖器在沖擊載荷下的動(dòng)力學(xué)模型、沖擊載荷下磁流變緩沖器的動(dòng)力學(xué)特性以及半主動(dòng)控制策略和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。具體工作包括以下幾個(gè)方面： (1) 闡述了沖擊載荷下振動(dòng)控制的重要意義，回顧了磁流變技術(shù)的研究歷史和當(dāng)前最新研究動(dòng)態(tài)，對(duì)磁流變技術(shù)在軍事領(lǐng)域的研究作了綜述，并提出了當(dāng)前磁流變技術(shù)領(lǐng)域存在的問題。針對(duì)沖擊緩沖的實(shí)際需要，提出了本文將要開展的主要工作和任務(wù)。 (

2、2) 應(yīng)用流體力學(xué)理論，根據(jù)Bingham 模型和Herschel-Bulkley 模型，利用平行板模型理論推導(dǎo)出磁流變緩沖器的動(dòng)力學(xué)模型；結(jié)合沖擊載荷下磁流變緩沖器的特點(diǎn)，提出了沖擊載荷下緩沖器的模型需要考慮慣性力的影響，推導(dǎo)出適合其使用的Bingham-Inertia模型和Herschel-Bulkley-Inertia 模型。 (3) 利用自行設(shè)計(jì)的沖擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)架對(duì)沖擊載荷下磁流變緩沖器的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)Bing

3、ham-Inertia 模型和Herschel-Bulkley-Inertia模型的待定參數(shù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，結(jié)果顯示修正的Bingham-Inertia 模型和Herschel-Bulkley-Inertia 模型能夠很好地反映沖擊載荷下磁流變緩沖器的動(dòng)力學(xué)特性。 (4) 根據(jù)建立的Bingham-Inertia-模型和Herschel-Bulkley-Inertia 模型建立了沖擊載荷作用下磁流變減振系統(tǒng)的模型。根據(jù)沖擊載荷控制

4、的實(shí)際需要，提出了基于壓力反饋的雙態(tài)控制策略、PID控制策略和模糊控制策略，利用dSPACE半實(shí)物仿真系統(tǒng)對(duì)三種控制策略在實(shí)際沖擊載荷下的控制有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)三種控制策略進(jìn)行了分析和比較。 (5) 構(gòu)建了用于沖擊載荷下磁流變緩沖器實(shí)驗(yàn)的的沖擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)架和控制系統(tǒng)，對(duì)密爆發(fā)生器、磁流變緩沖器、所用的傳感器、dSPACE 半實(shí)物仿真系統(tǒng)和ControlDesk 軟件進(jìn)行了說明，著重分析了電流控制器的輸出響應(yīng)特性。 最