沖擊載荷下磁流變緩沖器半主動控制研究.pdf

1、本文利用理論分析、數值仿真和實驗驗證的方法，對磁流變緩沖器在沖擊載荷下的動力學模型、沖擊載荷下磁流變緩沖器的動力學特性以及半主動控制策略和控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)進行研究。具體工作包括以下幾個方面： (1) 闡述了沖擊載荷下振動控制的重要意義，回顧了磁流變技術的研究歷史和當前最新研究動態(tài)，對磁流變技術在軍事領域的研究作了綜述，并提出了當前磁流變技術領域存在的問題。針對沖擊緩沖的實際需要，提出了本文將要開展的主要工作和任務。 (

2、2) 應用流體力學理論，根據Bingham 模型和Herschel-Bulkley 模型，利用平行板模型理論推導出磁流變緩沖器的動力學模型；結合沖擊載荷下磁流變緩沖器的特點，提出了沖擊載荷下緩沖器的模型需要考慮慣性力的影響，推導出適合其使用的Bingham-Inertia模型和Herschel-Bulkley-Inertia 模型。 (3) 利用自行設計的沖擊實驗臺架對沖擊載荷下磁流變緩沖器的動力學特性進行實驗研究，并對Bing

3、ham-Inertia 模型和Herschel-Bulkley-Inertia模型的待定參數進行參數識別，結果顯示修正的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力學特性。 (4) 根據建立的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。根據沖擊載荷控制

4、的實際需要，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半實物仿真系統(tǒng)對三種控制策略在實際沖擊載荷下的控制有效性進行了實驗研究，并對三種控制策略進行了分析和比較。 (5) 構建了用于沖擊載荷下磁流變緩沖器實驗的的沖擊實驗臺架和控制系統(tǒng)，對密爆發(fā)生器、磁流變緩沖器、所用的傳感器、dSPACE 半實物仿真系統(tǒng)和ControlDesk 軟件進行了說明，著重分析了電流控制器的輸出響應特性。 最