基于MATLAB的磁流变液制动器的模糊控制建模研究

确定了磁流变液制动器的控制方法,选定了磁流变液制动器模糊控制器的生成方法,采用MAT-LAB模糊逻辑工具箱的自适应神经网络模糊系统ANFIS对磁流变液制动器的模糊器进行建模。通过对大量已知实验数据的学习得到相应的模糊规则,有效地计算出隶属度函数的最佳参数,并通过仿真实验得出基于自适应神经网络模糊推理系统获得的模糊控制器可以实现磁流变液制动器的智能控制,控制效果良好,为磁流变液制动器的智能化控制提供依据。     

圆盘式磁流变液传动装置设计与仿真

结合Bingham模型分析了磁流变液传动装置的动力传递机理,并设计了圆盘式磁流变液传动装置结构。利用有限元分析软件Ansoft Maxwell进行了磁路设计和磁场仿真,得到了传动装置的磁场分布云图。搭建了磁场测试实验台,对传动装置的磁场进行了测试。所设计的传动装置能够满足工作要求,为下一步实验的展开奠定了基础。     

磁流变恒张力控制传动装置设计研究

利用新型智能材料磁流变液的优良特性,提出一种适合于张力控制的新型传动装置,它的输出转矩可以通过调节电流精确控制。设计了该传动装置的基本结构,建立输出转矩的理论模型,并且用ANSYS有限元分析软件对新型磁流变恒张力控制传动装置内外环工作间隙进行仿真。     

基于LabVIEW的直流电机转向调速系统设计

文中给出了基于Lab VIEW的直流电机转向调速系统的设计方法,介绍了系统的组成和软件程序设计。通过安装在计算机中的虚拟仪器软件并结合仪器硬件设计,选择PCI-6221(37-Pin)数据采集卡计数器采集转速传感器信号并且输出模拟电压,改进PID控制算法控制电机转速,使用三极管和场效应管开关实现直流电机驱动与转向调整,并用虚拟仪器图形编辑软件Lab VIEW采集与处理数据,完成对转速的监测及准确控制功能。     

磁流变液阻尼器振动控制测试系统的设计

设计了用于测试磁流变液阻尼器减振效果的半主动控制系统,利用压电式加速度传感器、数据采集卡和伺服电动机,通过数字PID的控制方式控制电动机转速和磁流变液阻尼器的活塞运动频率;利用VC++6.0软件设计了数据采集和控制程序,并对某结构进行了振动控制的实验研究,实验结果表明:设计的振动控制测试系统能使结构的振幅减小明显,减振效果良好。     

简易磁流变减振器的研究

磁流变体在减振领域的应用研究已成热点,并开发出了磁流变减振器。但这种减振器由于磁流变液用量大、密封要求高等因素,致使其成本很高不利于工程推广应用。鉴于此,本文在了解磁流变液性能的基础上提出用多孔材料设计研究简易磁流变减振器,并开发出样机对其设计思路进行验证,用 SIMULINK 模拟 PID 控制下的减振效果。     

关于磁流变液传动装置的动态响应特性分析

磁流变液是磁流变传动装置的工作介质,传动装置的力矩传递是靠磁流变液的屈服剪切应力实现的。基于流体动量方程和Bingham模型原理,对磁流变传动装置的动态特性进行了数值计算与分析。试验结果表明,可以通过调节磁电流来控制传动装置的转矩,与理论分析结果基本符合;试验装置输出的转矩具有良好的恒转矩特性,且有很灵敏的动态响应特性。通过数学建模与仿真分析,为磁流变传动装置提供了可靠性设计与特性分析的依据。     

变转速液压调速系统转速模糊控制实验研究

针对变转速液压调速系统存在非线性、时变及调速精度低等技术问题,提出液压马达转速模糊控制策略。以伺服电动机驱动定量泵为动力源,设计了模糊控制器,实现了基于Lab VIEW测控平台的以电动机转速为控制量的马达转速模糊控制策略。在典型工况下,对模糊控制和传统PID控制调速系统的动态响应性能及抗负载干扰能力进行了实验对比分析,结果表明:所提方法比传统PID模糊控制具有更好的鲁棒性,且两种控制方式的动态响应特性相近。     

坦克装甲车辆液黏驱动冷却风扇调速控制策略研究

针对液黏驱动冷却风扇系统,提出了一种包含内环转速反馈、外环温度反馈的串级控制策略。结合工程实际,内环控制系统建立包含电液比例阀、液黏离合器的动态模型,实现液黏驱动风扇的调速;外环控制系统采用温差控制风扇目标转速,并分别采用PID和模糊PID控制算法进行仿真对比。仿真结果表明,PID与模糊PID控制均能实现风扇转速的稳定输出,但模糊PID控制方式下的系统输出超调量更小,具有一定的鲁棒性;外环温控系统简单易行,风扇转速能够很好地响应系统温度变化。     

圆盘式磁流变调速风扇离合器的理论研究

应用B ingham模型来描述磁流变液的本构方程,在理论上分析了盘式磁流变液风扇离合器的调速机理;建立了离合器传递转矩与输出转速的计算模型,并导出了设计计算公式;讨论了动态响应特性、功率损失特性、传递的转矩及调速范围与离合器结构参数等因素的关系。结果表明:影响离合器动态品质的主要因素为其结构参数,减小从动盘的转动惯量可以改善系统的动态特性;离合器的调速范围主要由工作间隙和磁流变液零场粘度决定,减小磁流变液零场粘度和适当增大工作间隙可以减小粘性功率损失,提高效率。     

圆筒式磁流变液离合器设计的理论研究

理论研究了一种圆筒式磁流变液离合器的结构设计.基于Bingham模型描述了磁流变液的本构方程,分析了磁流变液离合器的工作原理;建立了圆筒式磁流变液离合器传递转矩与输出转速的计算模型,并导出了其设计计算公式;利用导出的设计计算公式,选用两种磁流变液材料,设计计算了两种圆筒式磁流变液车用风扇离合器的结构参数.理论研究表明,磁流变液离合器的传递转矩和输出转速都可通过改变磁流变液工作间隙中的磁场强度加以调控;所选择的磁流变液的性能对离合器的结构参数起决定性作用.     

磁流变传动装置动态响应性能研究

根据Bingham粘塑性流体理论和Navier-Stokes方程,通过数值计算对磁流变传动装置的动态响应性能进行讨论,分析磁流变液的瞬态流场变化和流变响应时间及其影响因素,并对传动装置样机的动态响应性能进行测试.研究结果表明,磁流变液瞬间变成Bingham体后,传动装置流场分布发生明显变化;传动装置流变响应时间随工作间隙磁场强度增大而减小,随滑差转速及工作间隙厚度的增大而增大;磁流变传动装置动态响应性能良好,响应时间仅为几十毫秒.为磁流变传动装置的可靠设计和性能分析提供依据.     

基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PI~λD~μ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PI~λD~μ控制器设计参数,建立了基于PI~λD~μ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PI~λD~μ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PI~λD~μ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。     

磁流变液与形状记忆合金复合传动分析

针对高温条件下磁流变液流变效应下降,造成剪切应力变化不可控甚至传动失效等问题,根据磁流变液的流变特性以及形状记忆合金的感温特性,设计了一种磁流变液和形状记忆合金复合传动装置,在温度较低时依靠磁场控制的磁流变液来传递转矩,在温度升高磁流变液性能下降时,利用形状记忆合金弹簧辅助传力。对所设计的传动装置进行传力分析,推导出传动装置传力公式。研究结果表明,该复合传动装置在外加磁场和外界温度控制下工作,在高温环境下,传递的转矩仍能保持连续、可控,提高了传动装置的稳定性和工作效率。     

磁流变液气动伺服系统的控制算法研究

介绍了基于磁流变液阻尼器的气动伺服试验系统，对其进行分析，并分别用PID控制算法、BangBang＋PID算法、BangBang＋模糊PID算法对该系统进行跟踪控制。     

热管式磁流变传动装置的设计与试验

磁流变传动装置(Magnetorheological transmission device,MRTD)是一种性能优良的新型智能传动器件。设计一种采用磁流变液作为传动介质、利用整体针翅回转热管进行散热的新型热管式磁流变传动装置,研制传动装置样机并对其进行试验测试。结果表明,磁流变传动装置传递的转矩可以通过调节励磁电流来控制;装置传递的转矩基本不随滑差转速的改变而改变,具有良好的恒转矩特性;整体针翅回转热管能有效地对传动装置进行散热,且散热能力随转速的提高而增大,为解决传动装置的发热问题提供一种有效手段。     

磁流变体在机械工程中的应用综述

简单回顾了磁流变体的发展历史,对磁流变液和磁流变弹性体在国内外的研究进行了综述;对磁流变液和磁流变弹性体的工作原理做比较,介绍了磁流变液在振动控制、传动装置等方面的应用,以及磁流变弹性体在减震和智能器件等方面的应用;分析了磁流变体在研究应用方面存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。     

重卡驾驶室半主动悬置控制方法

为了抑制在路面激励下某型重卡驾驶室的振动加速度响应,研究基于磁流变阻尼器驾驶室半主动悬置系统的控制方法。建立了重卡驾驶室半主动悬置集中质量动力学模型,分别采用比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制理论和模糊最优控制理论设计控制器,并利用磁流变阻尼器动力特性实验数据对模糊最优控制器的参数进行优化。以驾驶室质心垂直、侧倾及俯仰3个方向加速度为控制目标,利用ADAMS/Simulink联合仿真方法,对比分析PID控制和模糊最优两种控制策略与被动状态下重卡驾驶室悬置振动控制效果。针对实际重卡进行不同速度路面激励下的振动控制实验。仿真和实验结果表明,采用PID和模糊最优控制方法均能有效抑制重卡驾驶室半主动悬置的振动加速度响应,其中模糊最优控制效果总体优于PID控制。     

基于模糊PID的穿丝机张力控制系统设计

穿丝工艺是陶瓷熔断器生产过程中重要的一个环节,穿丝机是实现对熔断器自动穿丝的自动化设备。穿丝机工作的重要环节是保证碾轮和丝卷之间的康铜丝具有一定张力。对穿丝机的张力控制原理进行了分析,设计了一种基于模糊PID控制算法的张力控制系统,实现了PID控制参数的自适应在线整定,并利用Lab VIEW控制设计与仿真工具箱进行模糊PID控制器设计以及系统仿真。仿真和实验结果表明模糊PID控制系统比常规PID控制系统相应快,调整能力强,鲁棒性好,有效的改善了控制效果。     

磁流变传动装置温度特性研究

基于热传导理论,采用有限元方法对磁流变传动装置温度场进行了研究,并采用实验方法分析了温度对磁流变传动装置性能的影响规律.研究发现,该传动装置稳态滑差功率可达200 W,温度最低点出现在传动轴轴端处,最高点则出现在传动圆盘内外径之间,各点温度分布较为均匀;瞬态时,传动圆盘径向各处温差最大值达到80 ℃,热变形对微间距传动影响较大,现场实验温升曲线与有限元分析基本一致;温度升高降低了磁流变液的动屈服应力,但由于磁路磁阻及挤压增强效应影响,可以轻微提升磁流变传动装置的传力性能.