基于NARX神经网络的磁流变阻尼器模型研究

为了能够较精确地拟合磁流变阻尼器在低速区的非线性及滞回特性,提出一种基于NARX神经网络的磁流变阻尼器动力学模型。以力学性能实验数据为前提,利用LMBP算法训练NARX神经网络的串-并行结构,然后将串-并行结构转化为并行结构,使得NARX神经网络模型能够在不同电流值下得到与实验结果相吻合的输出值。最后将实验结果和模型结果进行对比,通过比较两者所得的结果发现NARX神经网络模型的计算结果与实验结果的最大相对误差仅为3.77%,而且该模型能够表征磁流变阻尼器在低速区的非线性及滞回特性,证明NARX神经网络模型在处理磁流变阻尼器的非线性及滞回特性力学行为具有较高的拟合精度。     

磁流变阻尼器参数化力学模型的修正改进型研究进展

磁流变阻尼器(MRD)是一种广泛应用于半主动振动控制系统中的智能装置,其力学模型的准确建立是系统设计的关键任务之一。对目前已有的各种MRD参数模型的修正改进型进行了详细综述,分析了各种参数模型建模方式的特点,可参照不同的设计与控制需求以采用所需的建模方案,从而发挥各自的优势,并讨论了MRD建模研究中还有待解决的问题。认为还需要对磁流变液的微观机制和行为描述做更为深入细致的研究,同时也应进一步深入研究具有智能特性的MRD非参数模型在半主动控制系统中的具体应用。     

双线圈磁流变阻尼器动力特性实验研究

设计了一种双线圈磁流变阻尼器,并介绍了其工作原理。在INSTRON拉伸机上对所设计的双线圈磁流变阻尼器的动力特性进行了试验测试,分析了双线圈通同向电流、通异向电流以及固定其中一个线圈电流,改变另外一个线圈电流这3种电流加载条件下的阻尼器动力特性,同时对比分析了不同拉伸位移和不同加载频率下的阻尼力随位移及阻尼力随速度变化的关系。结果表明:该阻尼器的零磁场强度下的阻尼力值为120 N;改变加载频率和拉伸位移,发现加载频率变化对阻尼力大小影响较大;双线圈通异向电流时的阻尼力明显大于通同向电流时的阻尼力,通异向电流1.0 A时阻尼力最大能达到1.21 k N;固定一个线圈电流,改变另一个线圈的电流,总电流相等时其阻尼力基本相等,说明所设计的双线圈产生的磁场也相等,具有较好的对称性。     

磁流变阻尼器的力学模型

利用磁流变液制成的磁流变阻尼器具有相应速度快、阻尼连续可调、功耗小、阻尼力大、动态范围广、频响高、适应面大等特点，本文从参数建模和非参数建模两个方面对磁流变阻尼器的力学模型进行讨论分析，着重对8种参数模型进行了分析，指出不同的设计应采用不同的模型方案，以发挥各自的优势。     

磁流变阻尼器响应时间分析研究

分析影响磁流变阻尼器响应时间的各种因素。提出采用多级线圈并联反串的磁路设计以及双向电流驱动等优化响应时间的方法。     

磁流变阻尼器设计中的基本问题分析

详细讨论了磁流变阻尼器的设计过程,对于在设计中的流体、结构选择等问题进行了探讨,对主要零件的结构参数和材料选择做了分析,通过Bingham模型计算分析,得到不同的结构尺寸对阻尼力和阻尼系数的增加存在很大差异,给出了设计尺寸的选择要求,并提出了设计中应遵循的基本原则和设计步骤。     

磁流变阻尼器力学模型动态特性实验研究

分析了Bingham模型的阻尼特性,讨论了目前磁流变阻尼器研究面临的一些问题,总结了磁流变阻尼器阻尼特性建模的发展趋势.根据磁流变阻尼器的动态特性实验结果,提出了一种改进的描述阻尼器动态特性的力学模型-修正的Bingham模型,通过仿真分析,参考实验数据,证明了这种力学模型能够较为精确的描述磁流变阻尼器动态特性.     

两种磁流变阻尼器的结构设计与性能分析

针对传统磁流变(MR)阻尼器阻尼通道利用率低的问题,提出了两种磁路结构的优化设计方案。运用ANSYS软件对这两种MR阻尼器的磁路结构进行二维电磁场有限元仿真,分析结果表明两种MR阻尼器磁路结构设计切实可行。采用Bingham模型对两种阻尼器输出力进行预估并得到不同工作状态下的力-速度曲线,结果表明:由于增加了阻尼通道的有效长度,两种改进的阻尼器比活塞尺寸相同的传统阻尼器的最大出力提高1倍以上。     

磁流变阻尼器的多目标优化设计与实验研究

针对现有磁流变阻尼器功耗大、输出阻尼力低的问题,以磁流变阻尼器的低功耗化及轻量化为优化目标,建立磁流变阻尼器结构参数与优化目标之间的关系模型;采用多目标遗传算法对其结构参数进行优化,得出最优解;对优化后的磁流变阻尼器进行试验研究,验证所选参数的合理性。研究结果表明：优化后磁流变阻尼器的平均功耗降低了46%、最大阻尼力增加了30%;磁流变阻尼器的功耗与阻尼力之间存在相互平衡关系,为磁流变阻尼器的参数设计提供了理论和实验依据。     

磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析

结合理论分析与实验数据,提出了关于磁流变液的非线性正弦曲线粘滞环阻尼力模型,并给出了模型中参数的确定方法。该模型能较好地反映磁流变液的滞回特性,与自行设计的阻尼器的实验数据有较高的拟合精度。该力学模型方便计算与控制研究,有较高的实用价值。     

磁流变阻尼器试验系统开发及应用

本文介绍了基于LabVIEW软件平台的电液伺服振动试验台系统的设计及其在磁流变阻尼器试验中的应用。     

磁流变阻尼器结构优化设计研究现状

磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应工作的新型智能减振器件,目前已广泛应用于汽车、桥梁、建筑等领域。阐述磁流变阻尼器的工作原理,指出磁流变阻尼器结构设计的关键步骤,介绍不同结构的阻尼器,同时对基于比较分析、ANSYS参数化编程及田口实验设计等不同的结构优化方法进行探讨。最后介绍了课题组基于实验设计及响应面法的磁流变阻尼器优化设计方法。     

温度对磁流变液阻尼器力学性能的影响

设计并搭建一套磁流变液阻尼器力学性能测试系统,用该测试系统对所制作的磁流变阻尼器的力学性能进行实验研究。利用LabVIEW编写数据采集平台对温度和压力传感器的电压信号进行采集,并利用MATLAB对数据进行分析。探究磁流变液阻尼器在不同温度下施加不同电流时的阻尼力特性,并初步探讨磁流变液的黏温性能。实验结果表明:磁流变液阻尼器输出阻尼力在20~40℃之间受温度的影响较大,且随着温度的升高,阻尼力呈下降趋势。     

基于APDL的磁流变阻尼器磁路结构的优化设计

磁路结构设计的优劣决定了磁流变(MR)阻尼器的性能品质。应用ANSYS的参数化编程语言(APDL)对MR阻尼器的磁路结构进行参数化建模。通过设置磁路结构各尺寸为设计变量、以模型中最大磁感应强度值为约束条件、以阻尼通道间的最大磁感应强度值为目标函数,进行优化分析。分析结果表明:优化后的磁路结构在阻尼通道处的磁感应强度提高了0.32倍,且分布更加均匀;优化后磁路结构的体积减小了7%,使磁路结构更加紧凑。说明APDL优化分析是一种设计磁路结构的切实高效的方法。     

基于Matlab磁流变阻尼器Bouc-Wen模型的参数识别

为解决磁流变阻尼器Bouc-Wen模型参数识别方法复杂、不易实现的难题,采用Matlab中的Simulink Design Optimization工具,在Simulink中搭建Bouc-Wen模型,利用磁流变阻尼器力学特性试验得到的试验数据,对Bouc-Wen模型进行参数识别。结合各参数的物理意义对得到的识别结果进行分析,确定出阻尼力调控参数,并在Matlab中进行线性拟合,得到其与电流的函数关系。最后搭建考虑阻尼力调控参数的Bouc-Wen仿真模型,用不同幅值和频率的正弦激励进行仿真,并将仿真结果和试验数据进行对比。结果表明:仿真结果和试验数据能够很好的吻合,得到的参数满足要求。     

一种应用于救护车辆的磁流变减振器的实验研究

磁流变减振器是一种可实现半主动控制的理想减振装置.本文对救护车辆的磁流变减振器进行了实验研究,分析了不同振动状态和输入电压下减振器的示功特性和速度特性.实验表明,磁流变减振器具有良好的阻尼可控特性,是理想的救护车辆减振控制装置.     

磁流变液的抗沉淀分析

磁流变液的沉淀问题一直是影响磁流变液应用的一个关键问题.磁流变液的稳定性影响磁流变液应用器件的正常工作,尤其在力学性能上影响更甚.本文根据影响磁流变液沉淀的各种因素并结合最新的研究成果分析了各种抗沉淀措施,并讨论各种与磁流变液性能相关的因素,为磁流变液的应用提供了有价值的参考.