磁流变液减振器的研究及应用现状

简要介绍磁流变阻尼器的工程应用,分析磁流变阻尼器的力学模型及其特征.     

磁流变液减振器

磁流变液是一种新型的智能材料。磁流变液的快速流变性能使其广泛用于制造减振阻尼器、制动器、离合器、抛光装置和液压阀等。本文主要介绍了磁流变液在减振器上的应用。     

磁流变液减振器阻尼特性的仿真分析

介绍了一种新型磁流变液减振器的工作原理及结构,结合伪静力模型和Bouc-Wen模型,建立了磁流变液减振器阻尼力特性方程,通过Matlab/Simulink仿真分析了磁流变液减振器阻尼力-位移、阻尼力-速度变化规律,验证了所建立磁流变液减振器阻尼力数学模型的正确性,为磁流变液减振器的深入研究提供了理论依据。     

自激式磁流变减振器的研究

介绍磁流变液的力学模型、减振器的振动模型、激励电路设计以及膜片与减振气囊的设计使用。基于振动模型的分析,用MATLAB进行相应的数值计算以及参数优化,得到减振器的结构以及性能参数。     

磁流变液阻尼器阻尼通道内部塞流区边界位置的分析

磁流变液阻尼器阻尼通道内部磁流变液运动时塞流区边界位置与输出阻尼力之间存在着密切联系。为了得到塞流区边界位置的具体数值和变化规律,基于RD-8041-1型磁流变液阻尼器,对阻尼通道内部磁流变液的剪切应力和流动状态进行了分析,并得到了塞流区边界位置与活塞运动速度之间的函数关系。为了验证所得函数关系的正确性,在推导出磁流变液阻尼器输出阻尼力数学表达式的基础上,根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系得到了磁流变液阻尼器在输入电流为1 A时的输出阻尼力,并将计算得到的阻尼力与实际试验测试值进行了对比。对比结果表明:根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系计算得到的阻尼力与实测值保持了一致,从而验证了塞流区边界位置与活塞速度之间函数关系的正确性。     

一种新型汽车磁流变液减振器的设计

根据磁流变减振器的工作原理提出了一种JETTA轿车新型汽车磁流变减振器的机械结构,利用FEM方法优化了磁流变减振器的磁路设计和机械结构设计,并通过减振效果实验进一步验证了磁流变减振器的磁路设计和机械结构设计的正确性。该减振器机械结构简单,减振实时控制,具有较好的减振效果。     

基于磁流变阻尼器的半主动控制方法研究

磁流变阻尼器具有温度适应性强、响应快、能耗低等优点,它在振动控制领域的应用被广泛关注,但由于其内在的非线性滞回力学特性,实际应用中并未充分发挥其优点.对磁流变阻尼器的动力学模型进行讨论,并对各种控制方法进行比较分析.根据其非线性滞回特性,提出二阶微分方程模型,并采用非线性反馈方法对其进行非线性反馈线性化控制.结果表明:基于二阶微分方程的模型能更好地拟合磁流变阻尼器非线性滞回特性,采用该模型进行非线性反馈控制能得到较好的控制效果.     

泡沫金属磁流变液阻尼器的半主动控制特性研究

设计了一种新型的泡沫金属磁流变液阻尼器。在磁场的作用下,磁流变液从泡沫金属中抽出进入到间隙,并产生可控阻尼力。针对泡沫金属磁流变阻尼器,搭建测试系统,通过激振器产生激励并施加给被控对象;采用激光位移传感器采集振动信号,采集卡将信号输入到计算机中;利用PID控制处理信号并输出电流,从而调节泡沫金属磁流变液阻尼器输出的阻尼力,控制外界结构的振动。实验结果表明,泡沫金属磁流变液阻尼器的可控阻尼性能良好,进一步验证了泡沫金属磁流变液阻尼器的半主动控制效果。     

基于磁流变技术的六自由度半主动隔振平台

针对精密仪器设备六自由度半主动隔振的需求,提出了一种基于新型双活塞磁流变液阻尼器的六自由度半主动隔振平台。首先,完成了阻尼器的研制,通过实验方法获得了阻尼器的动力学特性曲线,并建立了其双曲正切模型。其次,在新型阻尼器的基础上设计了一种基于Stewart平台结构的六自由度半主动隔振平台。对平台隔振性能仿真研究的结果表明,此平台在6个方向上都有明显的隔振效果。所提出的六自由度半主动隔振平台具有自身质量轻、结构紧凑的优点,并且隔振效果明显,满足精密仪器设备的六自由度半主动隔振需求。     

一种新型磁流变控阻尼溢流阀的设计与性能分析

利用磁流变液体可控的特性,设计了一新型溢流阀--磁流变控阻尼溢流阀,并对其进行了静、动态性能分析.理论分析表明:与传统溢流阀相比,磁流变控阻尼溢流阀不仅有着良好的静态性能,且具有反应速度快、稳定性好等动态性能,是一种易于实现自动控制、适合于大功率系统的新产品.     

基于PID模糊控制器的闭式泵控系统特性研究与分析

传统农用机械中的电控液压系统存在能耗高、电气化程度低和转向精度低等问题,故提出一种基于PID模糊控制器的闭环泵控系统,以提高电控液压系统的响应特性、控制精度和电气化程度。通过分析闭式液压泵控系统的工作原理搭建系统的数学模型,并在MATLAB软件中构建该系统的仿真模型,验证了该控制系统的动态特性。仿真结果表明:基于PID模糊控制器的闭式泵控系统具有良好的动态特性和控制精度;响应时间由原PID控制的1 s减为0.8 s,系统超调量由6.5 mm降为4.2 mm,系统稳定时间从3.8 s减为2.5 s。     

基于压力阀的水下热动力系统闭环控制研究

对于某水下热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。本文从系统物理特性、可实现性以及安全特性的角发出发,对于压力阀闭环控制方案进行了论证,并进行了基于非线性滑动控制思想的控制系统的研制,该系统已通过了实验验证。     

基于51单片机的液压机械臂闭环控制系统设计

针对多关节液压机械臂开环控制精度低的问题,设计了一套基于51单片机控制的液压机械臂闭环控制系统。在上位机图形界面上输入控制数据,经串口通信到51单片机,通过控制电磁阀的导通来驱动机械臂运动;同时单片机可根据光电编码器实时采集的各关节运动角度,进行反馈控制,形成一个闭环控制系统,以减小机械臂运动误差。     

基于ARM的摩擦焊机压力闭环控制系统的设计

设计了基于ARM的摩擦焊机压力闭环控制系统,该控制系统以S3C44B0X处理器为控制系统核心器件,以电液比例溢流阀为执行系统关键部件,并引入增量式PID算法对摩擦焊机顶锻压力进行控制。实验结果表明:该系统快速、稳定、可靠,且具有较强的抗干扰性。     

基于模拟闭环的步进电机位置控制系统设计

设计了一种基于模拟闭环的步进电机位置控制系统,采用电压输出式位移传感器直接测量位移,同时利用ATmega8L单片机的快速PWM模式产生可以实时修改频率的方波信号,控制步进电机以线性速度进行位置跟随.不仅保证控制精度不受电机失步的影响,而且使控制系统设计简单合理,改善了系统控制性能.     

基于支持向量机的磁流变液流变特性研究

磁流变液的力学性能受到剪切速率、外加磁场等的综合影响.利用支持向量机的两维回归方法,对小样本数据进行拟合,获得结构风险小、泛化性能好的流变特性三维关系曲面.分别用幂律模型和Bingham模型,采用切片的方法分析磁场强度、剪切速率与剪切应力三者之间的关系,根据实验数据的方差值,可知采用幂律模型的本构方程来描述该实验自行配置的磁流变液的流变特性更合理.利用被干扰的采样数据,建立零均值白噪声驱动下输出有色信号的测试系统的传递函数;根据自回归滑动平均模型的系数与对应微分方程的系数的转换关系,求解系统的无阻尼固有频率和阻尼比;分析磁场作用下测试系统的阻尼系数和弹性系数的变化,结果表明,磁场对磁流变液动态阻尼特性有显著的影响.     

机器人运动双闭环控制策略

为解决蝙蝠算法无法进行高维计算的问题,将定向环节与蝙蝠算法结合,避免过早收敛,增强探索能力,使它能够进行高维计算,更快搜索到全局最优解。通过建立数学模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真并进行实验验证。结果表明：基于定向蝙蝠算法优化的自抗扰控制器的直流电机能够减少超调、响应速度快、抗干扰能力更强、精度更高。     

基于模糊PID与组态技术的液位控制系统的研究

以模糊PID控制与工业组态技术为基础对单容水箱液位系统进行了研究,建立了液位系统的数学模型,创建了适合该系统的模糊PID控制规则,组建了系统的组态,并进行了仿真.较好地解决了液位系统由于存在滞后环节而无法达到控制要求的问题.     

鱼雷热动力推进系统的闭环控制研究

对鱼雷热动力推进系统实施闭环控制是提高武器效能的需要。本文提出了可能应用于开式循环活塞发动机系统的四种闭环控制方案，即比例压强阀、比例流量阀、比例节流阀和变量燃料泵方案，从系统物理特性、可实现性、系统效率以及运行安全特性等角度出发，对其进行了分析对比，认为变量燃料泵方案是最适合于鱼雷热动力推进系统实施的闭环控制方案。