磁流变阻尼器半主动隔振系统试验研究
磁流变阻尼器对建筑结构地震响应半主动控制分析
模型及剪切型最优控制 （ ｌｐｄ Ｏ ｔ ａＣｎ ｏ） Ｃｉ ｅ — ｐｍ ｌ ｏｔ１算法对建筑结构 地震响应进行 了半主动控 制分析研 究 ， ｐ ｉ ｒ 并
且与结构被动控制 的效果进行 了对 比。 研究 结论 ： Ｅ —ｃｎｒ 地震激励作 用下 ， 在 Ｉ ｅｔ ｏ 被动控制 和半 主动控 制对 结构地震 响应 的水平 位移 与速度产
Ｍａ ｎ ｔ — ｈ ｏ ｏ ｉａ ａ ｅ ａ ｅ ｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｉ ｏ ｔｏ ｆｔ ｅ ｖｂ ａ ｉｎ ｏ ｉ ｉ ｓ ｃｕ ｅ ｉ ｏ ｅｇ ｏ ｎ ｒ ｓ ｗ ｔ ｇ ｅｏ— ｒ ｅ ｌｇｃ ｄ ｍｐ ｒ ｈ ｖ ｅ ｎ ａ ｐ ｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｈ ｉ ｒ ｔ ｆｃｖｌ ｔ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒ ｉｎ ｃ ｕ ｔｉ ｉ ａ ｌ ｓ ｅ ｏ ｒ ｕ ｅ ｈ ｐ ｒ ｃ ｃ ｉ ｖ ｍｅ ｔ ｈ ｒｈ ｒｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｎ ｌ ｓ ｓａ ｄ ｔ ｓ ｒ ｏ ｅ ｆｒｔ ｅ ｅ ｒ ｑ ａ ｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｆｂ ｉ ｉ ｇ ｓｒ ｃｕ ｅ ｅｆ ｔａ ｈｅ ｅ ｎ ．Ｔ ｅ ｆ ｔ ｅ ｏｅ ｉｌ ａ ａｙ ｅ ｅ ｔ ａ ｅ ｄ ｎ ｏ ｈ ａ ｔ ｕ ｋ ｅｐ ｎ ｅ ｏ ｕ ｌ ｎ ｔ ｔｒ ｅ ｕ ｈ ｃ ｎ ｓ ｈ ｄ ｕ ｂ ｇ ｅ — ｒ ｅ ｌｇ ｃ ａ ｐ ｒｆｒ ｈ ｕ ｐ ｓ ｆ ｉ ｅ ｉ ｇｔ ｅａ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ｇ ｅ — ｒ ｅ ｌ ｇｃ ａ ｅ ｏ ｓ ｃｉｎ ｙ ｍａ ｔ — ｈ ｏｏ ｉａ ｄ ｎ ｌ ｍ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｅ ｏ ｄ ｎ ｎ ｐ ｌ ｔ ｆｍａ ｎ ｔ — ｈ ｏｏ ｉａ ｄ ｍｐ ｒｉ ｃ ｎ ｔ ｔ ． ｏ ｔ ｗ ｈ ｃ ｏ ｌ ｎ ｕ ｒ ｏ
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基于磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制研究_间接自适应控制与实验
基于磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制研究——间接自适应控制与实验Ξ郭大蕾 胡海岩(南京航空航天大学振动工程研究所 南京,210016)摘 要 在分析磁流变阻尼器车辆悬架非线性特性的基础上,设计了一类神经网络间接自适应控制器,并根据系统的低频特性和作动器的快响应,实现了悬架振动的神经网络实时控制。
计算机仿真和悬架实验的结果均表明,神经模拟器能够逼近非线性系统,神经控制器能在时域和频域内以较高的精度控制悬架系统的振动。
关键词:自适应控制;神经网络;磁流变阻尼器;车辆底盘;振动控制中图分类号:T P273;U463.33;O322引 言车辆悬架是一个复杂的多自由度振动系统,行驶过程中路面的激扰、车身承受的载荷以及轮胎的状况等都是变化的,此外,半主动悬架的减振机构常常表现为非线性特性,因而悬架系统是典型的时变、非线性系统。
对于这一难以建立精确数学模型的复杂系统,其逆模型也未知,因而无法根据期望的运动指标来估计或计算控制输入。
文献[1]提出神经网络直接自适应控制,但是直接自适应控制中神经控制器的反传误差比较粗略,不能很好地跟踪系统的误差。
为了提高神经控制器反传误差接近系统输入误差的真实程度,本文设计了一类神经网络间接自适应控制器。
神经模拟器除用来模拟真实系统外,还用以逼近控制器的反传误差,来增强控制精度和控制效果。
悬架的低频响应特性和磁流变液体毫秒级的快响应,使神经网络的实现成为可能,本研究最后对悬架装置进行了振动控制实验。
1 神经网络间接自适应控制已经知道,非线性控制对象的模型未知或相当复杂,无法根据系统的理想响应y d求得相应的合适输入u d,因此不可能求得神经控制器的反传误差u d -u。
直接自适应控制方法将系统理想响应与辨识器输出之间的误差y d-y p直接作为控制器反传误差来训练控制器。
因此,这只是对u d-u的一种粗略近似。
本文提出控制器反传误差的一种精确近似,即训练辨识器时,除将实际系统输出与辨识模型输出之差反向传播调节神经辨识器的权值外,还将理想响应与系统实际输出之差通过该辨识器模型进行误差的反向传播,从而由输出误差获得输入误差的更精确近似。
基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架的振动控制
身在人体敏感频率段的振动 ， 提高了乘坐舒适性 。
关键 词 ：磁流变阻尼器 ； 模糊逻辑 控制 器；振动控制 ；汽车悬架 ；仿真 中图分类号 ：Ｔ １５８ Ｆ ２ ． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －９８ （０ ７ １ － ０ ４ ３ ００ ７ ７ ２ ０ ）２ ０ ３ —０
Ｖｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｎｔｏ ｆｖ ｈ ｃｅ ｓ ｍ ｉａ ｔｖ ｕ ｐｅ ｓｏ ｂｒ ｔｏ ｏ ｒ ｌｏ ｅ ｉ ｌ ｅ － ｃ ｉ ｅ ｓ ｓ ｎ ｉ ｎ
ｓ ｓｅ ａ ｅ ｎ ｍａ ｎ ｔ － ｈ ｏ ｏ ｉａ ｕ ｄ ｄ ｍｐｅ ｙ ｔ ｍ ｂ ｓ ｄ ｏ ｇ ｅ ｏ ｒ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌｆ ｉ ａ ｌ ｒ
ＹＵ ａ Ｍｉｏ，ＭＡＯ ｎ ｚ ａ ｇ，Ｌ ＡＯ ａ ｇ ｒ ｎ Ｌｉ —ｈ ｎ Ｉ Ｃｈ ｎ —ｏ ｇ，ＣＨＥＮ ｅ— ｎ Ｗ ｉｍｉ
余 森， 毛林章， 昌荣， 廖 陈伟 民
（ 重庆大学 光 电技术及系统教 育部重点实验室 ， 重庆 ４ Ｏ４ Ｏ Ｏ４）
摘
要 ：在对磁流变阻尼器的输 出特性进行实验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试 和理论分析 的基础上 ， 建立 了以磁流变 阻尼器作为
执行 器件 的 １４车半 主动悬架模型 ， ／ 设计 了一种双输 入单输 出的模糊逻辑 控制器 ， 进行 了仿真研 究 ， 并 在 时问和频率域 中对磁流变阻尼器振动响应进行评价 ， 结果表 明 ： 与被动悬架相 比 ， 该系统有效地 抑制 了车
维普资讯
３ ４
传感器与微系统（ｒ ｓ ｃｒ ｎ ｉｏ ｓｎＴｃｎｌ ｉ ） Ｔ ｎｄ ｅ ａｄＭｃ ｓ ｔ ｅｈｏ ｇ ｓ ａ ｕ ｒ Ｙｅ ｏｃ
２０ 年 第 ２ 卷 第 ｌ 期 ０７ ６ ２
基 于磁 流 变 阻尼器 的汽 车 半 主动 悬 架 的振 动 控 制
基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制与时滞分析的开题报告
基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制与时滞分析的开题报告1. 研究背景及意义高速动车组是现代高速铁路的基础设施之一，在提高铁路运输效率方面具有重要作用。
然而，高速动车组在高速行驶过程中面对的多种复杂的运动状态和外界扰动，导致车辆的稳定性和安全性难以保证。
因此，如何提高高速动车组的稳定性和安全性成为了研究的重点。
磁流变阻尼器是一种能够通过改变流体阻尼特性来调节结构振动的智能材料技术。
通过在高速动车组中应用磁流变阻尼器，可以实现车辆的半主动控制，从而提高其稳定性和安全性。
本研究旨在探究基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制方法，分析其控制效果和影响因素，进一步研究时滞对车辆稳定性的影响，为高速动车组的运营和安全提供理论支持和参考。
2. 研究内容及方法本研究将深入探究基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制方法和时滞分析，主要研究内容包括：（1）磁流变阻尼器的工作原理和特性研究。
（2）高速动车组半主动控制系统建模和仿真。
（3）基于系统仿真结果，分析半主动控制方法对系统稳定性和运行安全的影响因素。
（4）针对时滞对磁流变阻尼器控制效果的影响，开展时滞分析及控制策略研究。
（5）通过对实验数据进行分析，验证半主动控制方法的效果和可行性。
本研究采用理论分析、计算机仿真、实验验证等方法，通过对磁流变阻尼器控制特性、系统稳定性分析和时滞分析等方面的研究，探讨高速动车组半主动控制方法的优化和完善，提高车辆的稳定性和安全性。
3. 预期研究成果（1）掌握磁流变阻尼器的工作原理和特性，深入了解高速动车组的运行机理和控制技术。
（2）建立高速动车组半主动控制系统的数学模型，并通过Simulink 仿真平台进行验证和优化。
（3）研究半主动控制方法对高速动车组稳定性的影响因素，并提出优化策略，提高车辆的控制性能。
（4）开展时滞分析，研究时滞对半主动控制策略的影响，提出有效的控制方案。
（5）通过实验验证半主动控制方法的效果和可行性，为高速动车组的实际运营和安全提供理论支持和参考。
基于磁流变液体阻尼器的半主动控制系统实验
摘
要： 设 计 制 作 了基 于磁 流变 液体 阻尼 器 的半 主 动 控 制 减 振 系 统 。 首先 设 计 振 动 控 制 系 统 的模 型 ， 并 且 根
据设计模型 ， 对 构件 进行 加工 制作 ， 得到减 振控制 系统实 物 ， 然 后 通 过 实 物 模 拟 实 验 对 其 振 动 控 制 效 果 进 行 验 证 。振 动 控 制 实 验 结 果 表 明 ， 该 系统 对 结 构 振 动 的 控 制 效 果 很 显 著 。通 过 实 验 ， 使 学 生 了解 磁 流 变 阻 尼 器
的在 实 际工 程 中 的应 用 ， 将理论与实践相结合 ， 激 发 学 生 们 的兴 趣 和积 极 性 。
关键词 ： 磁流变液体 ； 半主动控制 ； 减 振
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｂ ３ ８ １ ； Ｔ Ｕ３ ５ ２ ． １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ４ ９ ５ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ５ — ０ ０ ８ ６ — ０ ４
ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍ Ｒ ｄ ａ ｍｐ ｅ ｒ ， ｌ ｉ ｎ ｋ ｕ ｐ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ， ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ
Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ０ ０ ２
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《基于磁流变阻尼器的半主动座椅悬架减振策略研究》
《基于磁流变阻尼器的半主动座椅悬架减振策略研究》一、引言随着现代工业技术的飞速发展，人们对乘坐舒适度的要求越来越高。
座椅悬架系统作为影响乘坐舒适度的重要因素，其减振性能的优化显得尤为重要。
近年来，磁流变阻尼器因其独特的非线性阻尼特性，在半主动座椅悬架系统中得到了广泛的应用。
本文将重点研究基于磁流变阻尼器的半主动座椅悬架的减振策略，以实现更好的乘坐舒适度。
二、磁流变阻尼器原理及特性磁流变阻尼器是一种智能阻尼装置，其工作原理是利用磁场改变磁流变材料的流变特性，从而实现阻尼力的连续可调。
磁流变阻尼器具有非线性、可调性等优点，为半主动座椅悬架系统的减振策略提供了可能性。
三、半主动座椅悬架系统结构与工作原理半主动座椅悬架系统主要由座椅、弹簧、阻尼器等部分组成。
其中，磁流变阻尼器作为关键部件，通过调节阻尼力来实现对座椅振动的控制。
系统的工作原理是在振动过程中，根据实时检测到的振动信息，通过控制算法调整磁流变阻尼器的阻尼力，从而达到减振的目的。
四、减振策略研究4.1 减振策略的制定为了实现半主动座椅悬架系统的最优减振效果，需要制定合理的减振策略。
本文提出了一种基于天棚阻尼的磁流变阻尼器控制策略。
该策略通过实时检测座椅的振动信息，利用天棚阻尼算法计算出期望的阻尼力，然后通过控制系统调整磁流变阻尼器的阻尼力，以达到减小振动的效果。
4.2 仿真分析为了验证减振策略的有效性，本文进行了仿真分析。
通过建立半主动座椅悬架系统的仿真模型，模拟不同工况下的振动情况，对比分析采用不同减振策略时的减振效果。
仿真结果表明，基于天棚阻尼的磁流变阻尼器控制策略能够显著提高座椅的乘坐舒适度。
五、实验验证为了进一步验证减振策略的实际效果，本文进行了实验验证。
通过在实际的半主动座椅悬架系统中应用减振策略，观察并记录在不同工况下的振动情况及乘坐舒适度评价。
实验结果表明，采用基于天棚阻尼的磁流变阻尼器控制策略的半主动座椅悬架系统，能够有效减小振动，提高乘坐舒适度。
空间结构磁流变阻尼器的半主动控制
７ ５
空 间结构 磁 流 变 阻 尼器 的半 主动 控 制
陈皴 华 赵俊锋 ，
（． １ 上海建工 （ 团） 集 总公 司． 上海 ２ ０ ２ ； ２ 上海 雍润 建筑■观科技有限公司 。 上海 ０ １０ ． ２崛 柏 ） ｏ
【 摘
要 】 磁流变液阻尼 器是一பைடு நூலகம்连续 可调 的智 能材 料阻尼 器 ， 可将 磁 流变阻尼 器与空 间结 构杆件 组合形
０
引言
的屈服 应力 ； 是 流体的剪切应变速率 ； ｙ 是与 磁场无关的动
空间结 构一直是一种备受关 注的结构 形式 ， 主要特 点是
力粘度 系数 ； Ｅ是所施加 磁场 的强 度 ； ｎ ．是符 号函数 。 ｓ （） ｇ
能够充分地 利用 材料 的特 性 ， 应各 种 变化 的建 筑造 型 需 适
ｍａ ｉ ｌｄｓ ｌｃ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｏ ｏ ｅ ｗ ｔ ｏ ｔ ｌ ｄ ｗ ｔ ｏ ｔｃ ｎｒ ｌｗ ｒ ｕ ｇ ｓ ｄ ｔ ｓ ｒ ｈ ｏ ｔ ｌ ｘｍａ ｉｐａ ｅ ｎ ｅ ｔｐ ｎ ｈ ｃ ｎｒ ｈ ｕ ｔ ｅｅ ｓ ｇ ｅ ｔ Ｈ ｌ ｕ ｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｏ ｔ ｄ ｉ ｏ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｏ ａ ｏ
ｗ ｔ ｐ ｔ ｌ ｔ ｃ ｕ ｅｍｅ ｅ ｓ Ｓ ｍａ ｔ ｐ ｔ ｌ ｔ ｉｔｍ ￣ ｌ ｅｏ ｔｉｅ ｔ ｏ ｄ ｅ ｅ ｔ ｏ ｉ ｒ ｔ ｎ ｃ ｎ ｒ１ ｉ ｓ ａｉ ｒ ｔｒ ｍｂ ｒ ， Ｏ ｓ ｒ ｓ ａｉ ｌ ｃ ｈ ａｓｕ ａ ｓ ａ ｕ Ｃ Ｌ ｂ ｂ ａ ｄ ｗ ｈ ｇ ｏ ｆ ｃ ｒ ｂ ａｉ ｏ ｔ ． ｒ ｎ ｉ ｆ ｖ ｏ ｏ
要， 而且 ， 空间结 构具有受 力合理 、 重量轻 、 价低 以及形 式 造
磁流变阻尼器实验建模及模糊半主动振动控制
振 动 与 冲 击第28卷第11期J OURNAL OF V I BRATI O N AND S HOCK Vol.28No.112009 磁流变阻尼器实验建模及模糊半主动振动控制收稿日期 修改稿收到日期第一作者李 彦女,硕士生,年生李 彦1,2,何 琳2,褚福磊1(1.清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084;2.海军工程大学振动与噪声研究所,武汉 430033) 摘 要:利用磁流变阻尼器特性试验数据,通过曲线拟合等手段建立了双sig moi d力学模型。
该模型的参数是控制电流和振动频率、振幅的函数,能准确描述不同激励条件下阻尼力-速度滞回特性。
建立了双层隔振系统模型,分析了阻尼比对传递函数的影响。
提出了一种模糊半主动振动控制算法。
仿真结果表明,该控制算法在宽频范围上能取得很好的隔振效果。
关键词:磁流变阻尼器;半主动控制;模糊控制;建模;振动控制中图分类号:T B535 文献标识码:A 动力机械的隔振通常采用被动隔振系统,但其设计完毕后,阻尼特性不易调整,不能完全兼低频、高频隔振和共振抑制等多种情况下的需求。
若在隔振系统中加入阻尼比可控元件,就能根据振动激励的变化调整系统性能,提高隔振效果。
磁流变阻尼器是基于功能材料而提供可控阻尼力的新型器件,具有响应迅速、输出力大、无级可调、变化可逆的特点,在半主动隔振领域具有广阔的应用前景。
本文利用磁流变阻尼器的特性试验结果,建立了力学模型,并研究了控制电流逆推算法。
在对双层隔振系统频率响应特性进行研究的基础上,设计了模糊控制器并进行了仿真验证,结果表明该控制算法对共振抑制和机器稳态运转时低频、高频振动成分同时存在的隔振问题,都能取得比较好的控制效果。
1 磁流变阻尼器实验建模111 力学性能实验条件试验所用阻尼器为Lord的RD-1005-3。
阻尼器外径41.4mm,轴直径10mm,压缩长度155mm,拉伸长度208mm。
采用MTS试验机驱动阻尼器缸体相对于活塞杆以固定频率和振幅作简谐运动。
半主动控制中磁流变阻尼器优化设置
磁流变 阻尼
。
图2 一 阻 尼 器 分 别 位 于 不 同 的 层 数 时 对 结 构 顶 层 位 移 的 影 响
器的优 化设置就 是通过 合理选取 其位里和 数 目
,
使 得控 制效果 最佳 本 文分 别 以
9 ( :
影响
Γ 一5 Ι Η
。
图/ 一 阻 尼器 分别 位于 不 同的 层数 时对 结 构顶 层加 速 度 的
,
以最
Γ 一。 Ι Η
算法
,
对 结 构 输入 不 同 的
虽然 较多 的控制 装 置可 以达 到更 好
& ,
地震 波
,
计算 结果 如图2
图/ 5
包阅留 ‘ 月 “ , !
翻
但 是过 多 的控制 装置 自然会带来 如下 的弊端
产
它会 使 得所 需 要 的传 感器 数 目 增加
使得控制 系统 硬件 的成本 增
, ,
传 统 的抗 展设 计方法 主要 是依 靠结 构本 身 的性
,
表
行程 缸 体内径 径
! 吨磁流 变 阻尼 器设计 参数
口旧 士日 旧
刚 度 和 延 性 # 来抵 御 地 展作 用
。
但 由于 地 展 作用 的不 确 定
,
液体 屈服 后粘度 刀
口; 口
8( 9
:
性
实际 结构 的 反应 往往 与 预计 的范 围有 很大 的差 距
、
Κ Κ
加
开
1
它 使 得 整个 系 统 的 重 量增 加
,
&
2
它使得数据 的采集
1
、
在线 计 算
月
居
一份
基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架控制策略研究
基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架控制策略研究摘要：本文旨在研究基于磁流变阻尼器的汽车半主动悬架控制策略，探究其在汽车行驶中的稳定性和舒适性。
首先介绍了磁流变阻尼器的工作原理及其在汽车悬架系统中的应用，进一步分析了传统悬架系统的不足之处。
接下来，提出了基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略——基于荷载反馈的控制策略和基于道路预测的控制策略，并分别进行仿真分析。
最后，通过实验验证了该半主动悬架控制策略在实际驾驶中的有效性和可行性。
关键词：磁流变阻尼器；汽车半主动悬架；荷载反馈控制；道路预测控制；仿真分析；实验验证。
一、绪论汽车行驶中，随着路面状态的不断变化，传统被动悬架系统无法满足不同路况下的需求，导致汽车行驶过程中的不稳定和不舒适，甚至危及行驶安全。
针对此问题，半主动悬架系统应运而生。
与传统被动悬架系统相比，半主动悬架系统能够根据路面状态的变化主动地调整阻尼力，从而提高汽车行驶的稳定性和舒适性。
其中，磁流变阻尼器作为半主动悬架系统的重要组成部分，具有优异的适应性和响应速度。
因此，基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略备受关注，并取得了较好的应用效果。
二、磁流变阻尼器原理及其在汽车悬架系统中的应用磁流变阻尼器是一种利用磁场作用改变阻尼器阻尼特性的电液体阻尼器。
其主要由金属壳体、约束套、活塞、磁场线圈等部分组成。
在磁场的作用下，阻尼器内的电液体发生形变，从而改变阻尼器的阻尼特性。
磁流变阻尼器具有响应速度快、可调性强等优点，因此广泛应用于汽车悬架和减振系统中。
三、传统悬架系统的不足传统被动悬架系统仅通过弹簧和阻尼器来吸收汽车行驶中的震动，其阻尼特性通常是固定的，不能根据路面状态的变化进行调整。
这种悬架系统在路面起伏不平时，不能很好地满足行驶的需要，导致汽车行驶变得不稳定和不舒适。
因此，需要寻求一种新的悬架控制策略来改善这一问题。
四、基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制策略半主动悬架控制技术通过调整磁流变阻尼器的阻尼特性，适应不同路况，实现汽车行驶时的平稳性和舒适性。
轻型TLP垂向振动的磁流变阻尼器半主动控制研究
轻 型张力 腿 平 台 的设 计 参 数 见 表 １ ， 工 作 水深 １ ２ ０ ｍ。二 维模 型 、 Ａ Ｑ ＷＡ 网格 划 分 模 型 和 计 算模 型见 图 １～ ３ 。
表 １ 轻型Ｔ Ｌ Ｐ主 要 设 计 参 数 甲板 高 度／ ｍ 上部有效载荷／ ｔ 立 柱 直 径／ ｍ
立 柱 中心 距／ ｍ 浮体截面／ ｍ
１ ６ １ ０ ０ ０
１ ０
１ 基于Ａ Ｑ ＷＡ 的 水动 力计 算
１ ． １ ＡＱＷＡ 分析流 程
１ ） 根据 相关 资料 ， 在Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ传 统界 面 中建立
轻型 Ｔ Ｌ Ｐ的三维模 型 ， 并使 用壳单 元 ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ６ ３将 模 型表 面划 分成 四边形 网格 。
的二进制文件 ， 用于后续数值计算程序的调用。
１ ． ２ Ａ ＱＷＡ 中平 台模 型的建 立
程 的振 动 控 制 中 ， 其具 备 控 制 力 施 加 快 速 、 出力 大、 能耗低 、 结构 简单 等优 点 ， 本 文 将 其 应 用 到
Ｔ Ｌ Ｐ的垂 向振动 控制 中 ， 探 讨其 减振 效果 。
包 括 了二 阶波 浪力 的和 频 、 差频 矩 阵 ， 用 于后续 程
序 调用 。
是在 传统 型 Ｔ Ｌ Ｐ的基 础 上 提 出来 的 ， 是 一种 适 用
于 我 国 南 海 中 浅 水 深 海 域 石 油 开 采 的 平 台 型 式¨ Ｊ 。为 了 限制 其 平 面 内 的运 动 （ 横荡 、 纵荡 、 艏 摇） ， 需增 大 张力 腿 的 刚度 系数 ， 进 而 影 响 其 垂 向
第４ ２卷
第 ５期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ＯＣ ＥＡＮ ＥＮＧ Ｉ ＮＥ ＥＲ Ｉ ＮＧ
基于磁流变液阻尼减振器的建筑结构半主动控制研究
变液 阻 尼减振 器进 行 建筑 结 构 的减振 试 验 提 供 了理论 方法 和依 据 。
பைடு நூலகம்
１ 基 于 相 似 理 论 的 结构 振 动 模 型
性对磁流变液阻尼减振器 进行 了优化设计 ， 求得了磁流变液 阻尼 减振器 的质量 、 阻尼系数及 刚度 ； 设计 一套 用于建筑结构 的半 主动振动控制测试系 统 ， 对磁流变液 阻尼减 振器的减振效果 进行 了试验研 究 ， 同时考虑结 构 固有频 率 以及外 界磁 在 场强度 的情 况下 ， 装磁流变液阻尼减振器 能使 结构的振幅 明显减小 ， 安 整个振 动过程较为稳定 ， 验证 了磁流变液 阻尼 减振
部分学者都集中于研究磁流变液阻尼减振器在汽车悬架 减振 和力学 性 能 ．方 面 的研究 应 用 ， 建 筑 结构 方 面 ２ 在 的研究 显得不足 。１９ ９７年 ，ｙｅ Ｄ ｋ 等人研 究 了一 幢用磁 流 变液 阻尼减振器 控制 结构 地震 反应 的三层 框 架 ； 欧进 萍 等人于 ２０ 年利用磁流变液阻尼减振器研究 了一 ００
根 据 等效 的力 学 模 型 ， 照 公 式 法 ， 式 （ ） 行 按 对 １进 展 开计 算 ， 可得 （ ） ２ ：
图 １ 结 构 相 似 模 型
模 型的钢 框架 用 ４ ｍ ｘ ｍ ｘ５ｍｎ等边 角钢 ０ｍ ４ ｍ ｉ ０ 焊接 而成 ， 四个地 脚用 ｔ ｌ ０的钢板 焊接 在 角钢底 部 ， 隔层 用 ｔ０的钢板焊接 在角钢 上 。钢 框架 的第 一层 和第 二层 ２ 高度为 ６Ｏｍ 第 三层 高为 ８０ｍ 总 高 ２００ｍ 平 ０ ｍ， ０ ｍ， ０ ｍ， 行 截 面的面积 为 ８０ｍｍｘ ０ ｍ。根据试 验 的需要 ， ０ Ｏｍ ６ 将 磁 流变液 阻尼减振 器安 装在 结 构 的顶 层 ， 构成 一个 ４ 自 由度振动系统， 其等效力学模 型见图 ２ 。根据设计尺寸 和 比重 ， 将框架 结构立柱 的质量 分别等效 到各层 钢板 上 ， 而振 动质量分别 等于楼 房各层 的质量 与等效质量 之和 。 各 层质 量如 下 ：
基于磁流变阻尼器的高速机车横向半主动振动控制研究_马新娜
基金项目: 国家杰出青年基金项目资助 ( 50625518) 收稿日期: 2008 - 06- 25 修改稿收到日期: 2008- 08- 29 第一作者 马新娜 女, 博士生, 讲师, 1978年生
2C1y ( #Ym 4
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H#
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2f 22 ( Ym4 /v - Um4 ) + Kg Ym4 =
2( f22 /v )#N4 + Kg N4 + XQ4
轮对摇头运动:
##
#
#
JmU Um 1 + 2K 1U ( Um 1 - U11 ) + 2C1U ( Um1 - U11 ) +
A( I ) = 269. 5exp( I /0. 83)
参数 c0、C、B对于固 定的磁流变液和阻尼器是常 数, 通过实验验证, 可以分别取值为 600、500和 1 000,
仿真得到速度-阻尼力的滞回关系曲线如图 2所示。
第 7期
马新娜等: 基于磁流 变阻尼器的高速机车横向半主动振动控制研究
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2C1U ( U# m1 + #Um2 - 2#U11 ) +
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结构半主动控制磁流变阻尼器流变学模型研究
摘要推导了剪切8阀式磁流变阻尼器在匀速加载条件下的轴对称模型阻尼力理论解"研究了磁流变 阻 尼 器 间 隙 中 磁流变液的动力特性"揭示了层间剪切应力沿径向线 性 分 布 特 征 和 零 剪 切 应 力 位 置 不 变 性 "即 剪 切 应 力 为 零 位 置 始终处于阻尼器间隙的中间位置%不受加载速度影 响& 在 此 基 础 上"将 轴 对 称 模 型 简 化 为 阀 式 磁 流 变 阻 尼 器 的 平 行板模型"并通过对磁流变液特性参数与电流之间的 相 关 性 拟 合 导 出 了 磁 流 变 阻 尼 力 与 加 载 速 度 %输 入 电 流 之 间 的函数关系&为增强非匀速加载条件下磁流变阻尼器 平 行 板 模 型 的 适 用 性 "提 出 了 改 进 平 行 板 模 型"与 实 验 数 据 的对比分析表明"改进平行板模型具有较好的精度"为 结 构 半 主 动 控 制 中 磁 流 变 阻 尼 器 输 入 电 流 的 高 效 反 算 提 供 了基础&
一般认为磁流变阻尼器动力学模型主要有参数 化模型和非参数化模型两类 & );* 参数化模型大多 基 于磁流变阻尼 器 动 力 性 能 测 试 得 到 的 阻 尼 力8位 移 及 阻 尼 力8速 度 试 验 数 据 "采 用 曲 线 拟 合 的 方 式 给 出 阻尼力的数学表达式&非参数模型同样是基于磁流 变 阻 尼 器 的 动 力 性 能 测 试 试 验 数 据 "采 用 神 经 网 络 %
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!!剪切"阀式磁流变阻尼器轴对称模型
!4!! 模 型 建 立
!!某剪切8阀式 磁 流 变 阻 尼 器 的 构 造 示 意 图 如 图
磁流变阻尼器半主动控制技术研究综述
磁流变阻尼器半主动控制技术研究综述摘要：磁流变阻尼器因其具有体积小、能耗少（<50W,工作电压只需2-25V）,阻尼力大，动态范围宽，结构简单、响应速度快、阻尼力连续可调等优点，是结构实施半主动、智能控制的理想装置。
半主动控制仅需少量能源用于调节半主动装置的特性，以适应其对最优控制力的跟踪，半主动控制综合了主动控制和被动控制的优点，比主动控制有更好的可靠性与稳定性，比被动控制有更好的适应性和控制效果，与此同时，其控制效果与主动控制效果相当。
而控制算法是是结构半主动控制的基础，因此，研究磁流变阻尼器半主动控制算法具有重大意义。
本文简要综述了各种磁流变阻尼器, 介绍了磁流变流体特点和半主动控制策略等。
关键词：磁流变阻尼器；半主动控制；加压方式流变阻尼器主要包括：旋转磁流变阻尼器、自感知磁流变阻尼器、永磁式磁流变阻尼器、单双出杆磁流变阻尼器、自供电式磁流变阻尼器、旁通式磁流变阻尼器、铅-磁流变阻尼器等。
旋转磁流变阻尼器工作原理：鼓式旋转磁流变阻尼器有效的剪切面积在于径向剪切面上，而盘片式磁流变阻尼器的有效剪切面则集中在轴向方向上的端面间隙处。
通过加大或改变阻尼器的几何尺寸（径向长度，轴向长度，剪切面形状）或合理设置磁路均可提高阻尼器的阻尼力。
永磁式磁流变阻尼器工作原理：通过在阻尼器内部或外部布置永磁铁，使得阻尼器中部分或全部磁流变液在未通电的情况下就具有较大的屈服强度。
自感知磁流变阻尼器工作原理：不需要通过外部的传感系统，而只需集成于阻尼器内部的传感元件就可以感知自身运动状态（位移、速度、加速度）。
自供电式磁流变阻尼器直线式发电的原理：当活塞杆发生相对移动时，线圈在永磁体的磁场内做切割磁感线运动，从而产生电流。
而旋转式发电与直线式发电略有不同，主要是通过直线-转动传动装置（齿轮齿条机构、链条链轮传动、滚珠丝杠）把活塞的直线运动转换为电机转盘的旋转从而做切割磁感线运动。
而压电集能技术首先是由法国居里兄弟发现的更为先进的集能方式，其工作原理是经过极化处理的压电材料，在受力发生形变时，表面产生与形变成正比的电荷。
磁流变半主动减振系统实验研究
磁流变半主动减振系统实验研究夏兆旺;张帆;魏守贝;方媛媛【摘要】针对磁流变半主动减振系统的力学模型进行了验证，分析了半主动减振系统在不同激励频率和激励幅值下的响应特性。
结果表明：修正的Bingham模型能很好地反映磁流变阻尼器的力学特性；半主动减振系统的减振效果明显优于被动减振系统的减振效果。
%This paper proposes a correction Bingham model for describing magneto‐rhological (MR) damper by experimental data .The response characteristics of the semi‐active vibration isolation system under different excitation frequency and the excitation amplitude areanalyzed .The results show that the modified Bingham model can describe the mechanical prope rties of MR damper . The effect of semi‐active vibration isolation system is superior to that of the passive vibration isolation system .【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P47-49)【关键词】磁流变阻尼器;半主动减振系统;力学特性【作者】夏兆旺;张帆;魏守贝;方媛媛【作者单位】江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江 212003;中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京 100076;江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江 212003;江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】TB535减振的方式主要分为被动减振、半主动减振和主动减振三种方式[1-3]。
磁流变阻尼半主动控制系统研究的开题报告
磁流变阻尼半主动控制系统研究的开题报告
磁流变阻尼半主动控制系统是一种基于磁流变液体原理，能够通过改变液体粘度来实现对结构物振动控制的系统。
该系统可以在较大位移下提供高阻尼，同时在小位移时保持低阻尼，具有大仰角、快速响应、可控性强等特点，因此在结构抗震、减振等重要领域具有广阔的应用前景。
本文围绕磁流变阻尼半主动控制系统设计、控制和应用等方面进行研究，主要包括以下内容：
1. 磁流变阻尼半主动控制系统的基本原理和结构：介绍磁流变阻尼半主动控制系统的基本工作原理和结构特点，包括磁流变阻尼器、控制系统、传感器等组成要素。
2. 磁流变阻尼半主动控制系统的建模和仿真：采用MATLAB/Simulink软件，建立磁流变阻尼半主动控制系统的数学模型，进行仿真验证，研究结构物在不同工况下的响应特性，寻找最优控制策略。
3. 磁流变阻尼半主动控制系统的控制策略研究：探讨磁流变阻尼半主动控制系统的控制策略，包括PID控制、自适应控制、模糊控制等，通过仿真和实验验证不同控制策略的有效性和可靠性。
4. 磁流变阻尼半主动控制系统的应用研究：研究磁流变阻尼半主动控制系统在桥梁、建筑和风力发电机塔等工程领域的应用，比较其与传统被动控制手段的优劣性，分析其在实际工程中的技术、经济和环保等方面的应用前景。
总之，本文将系统深入研究磁流变阻尼半主动控制系统的基本原理、设计、控制和应用等方面，为其在工程实践中的广泛推广与应用提供理论和技术支持。
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收 稿 日期 ：０ ６—３ ６ ２ ０ ０ ０
作者简介 ： 存治 潘
男 １６ ９６年出生 副教授
基金项 目： 国家 Ｆ然科学 金项 日（ ０ ７０ ３ ； Ｉ １４ ２ ７ ） 河北省 自然科学基金 资助项 目（ ２ ００ ０ ０ ） Ｅ ０ ５ ０ ５ ７
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验 。试验 结 果表 明 ， 阻尼 力 与速度之 间复 杂滞后 环 与位 移 激励 频 率 、 幅值 和励 磁 电流 密切 相 关 ， 并呈现 出一定 的 变化规律 ； 被动 隔振 效 果随 励 磁 电流 变化 规律 类似 线 性 阻尼 的情 形 ， 且 有调 并 节刚度 的效应 ； 主动控 制在 系统 共振 点 附近 的 隔振 效 果优 于被 动 隔振 ， 在 较 高频段 没 有优 半 但 势 ； 主动 隔振 数控 采样 频率越 低 ， 半 隔振 效 果越 差 ， 高频段 效果 劣化 较 明显 。 在
第 ３期
潘 存 治等 ： 磁流 变 阻尼器 半 主动 隔振 系统试 验 研 究
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环 随激励 幅值 变 化情 况 ， 图 ３ 见 。可看 出 ， 激励 幅值 对 滞后 环 沿 着 速度 轴 的宽 度 影 响 不 大 ， 随 激 励 幅值 但 的增 大 ， 滞后 环有 顺 时针倾 斜 的趋 势 ， “ 即 阻尼 变 软 ” 。 使位 移 幅值 为 ２Ｉｌ、 ｌｌ励磁 电流 为 ０３Ａ不变 ， 移激 励频 率分 别 为 ０５、 、 Ｈ ， Ｉ ｌ ． 位 ． ｌ２ ｚ考察 阻尼 力 与速 度 问 的滞后环 随位 移 激励 频率 变 化情 况 ， 图 ４． 见 ．可看 出 ， 激励 频率 对 阻尼 力幅 值影 响 不 大 ， 频 率越 大 ， 后 但 滞
Ｓ ｐ．２ ０ ｅ ０６
磁流变阻尼器半主动隔振 系统试验 研究
潘存 治 ， 杨绍 普 ， 邢海 军 ， 刘希 太
（ 家庄 铁 道 学 院 机 械 工 程 分 院 ， 北 石 家 序 石 河 ００４ ） ５０ ３
摘要 ：介 绍 了对磁 流 变 阻尼 器 的特性试 验 和将 阻尼 器 用 于隔振 系统的被 动 与半 主 动控 制试
关键 词 ： 流 变阻尼 器 ； 磁 滞后特 性 ； 半主 动控 制 ； 隔振 ； 时滞 中图分类 号 ：Ｂ ４ 文献标识 码 ： Ｔ３ Ａ 文章 编 号 ：１０ ３ ２ ２ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ６— ２ ６（０ ６）３—０ ６— ４
１ 引 言
磁流变阻尼器是一种半主动可控阻 尼器件 ， 众多研究都揭示 了阻尼 力与速度 之间复杂滞后环现 有
２ 阻尼器 试 验 与 结 果 分 析
２ １ 试 验 系统简 介 ．
试验在 ＭＴ Ｓ试验 系统上 进 行 。所 用 阻尼器 为 Ｌｒ ｏｄ公司 产 Ｒ 一０ ７０ Ｄ １９ －１型试 验用 阻 尼 器 ， 作行 程 为 工 ±２ ｉ， 磁线 圈电 阻在 ２ ５ｍｌ 励 ｌ ５℃下 为 ２ 连续 最大 工 作 电流 为 ０ ５Ａ， ０Ｑ， ． 电流 大 于 １ Ａ时趋 于饱 和 ， 大 阻 最 尼力 １５Ｎ 因阻尼 力 比较小 ， Ｍ Ｓ自身数 据采 集 系统 记 录的数 据误 差 较大 ， ３ 。 用 Ｔ 因此 ， 只是 将 ＭＴ Ｓ系统用 作激励 源 ， 量系 统采 用 了东方振 动 和噪声技 术 研究 所 的数 据采 集 系 统 及相 关 配套 仪 器 。稳 态励 磁试 验 测 主要 检测 在 不 同稳 态励 磁 电流下 ， 尼力 随位移 激励 频 率 、 阻 激励 幅值 变 化 的 时间 历程 ； 瞬态 试验 主要 测 定 励磁过 程与 磁 流变 液磁 化综 合 响应 时问 历程 和 阻尼 力 随速 度跃 变 的 响应 历程 ， 行 了各 种组 合试 验 得到 进 近百组试 验数 据 ， 过 数据处 理可 观测 磁 流变 阻尼器 的外特 性 。 通
２ ２ 数据处 理与 结果 分析 ．
２ ２ １ 稳态励 磁试 验结 果 ．．
主要 测 定励 磁 电流 、 移激 励 幅 值 和 频率 保 持 不 变 的情 况 下 的 阻 尼 力 变 化规 律 。其 中 ， 幅 值 为 ２ 位 在 ｍ 频率 为 １Ｈ ｍ、 ｚ的正弦 位移 激励 下 ， 同电 流下 的 阻尼 力 时间历 程 见 图 １ 不 。阻尼 力与速 度 问 的滞 后 环 随 稳态 电流 变化 曲线 见图 ２ 。通过 调 节稳 态 电流 ， 近 似实 现阻 尼力 滞后 环沿 阻尼 力 坐标轴 的平 行伸 缩 。 可 保持 励 磁 电流为 ０３Ａ， ． 使位 移激 励频 率 为 １Ｈ 、 值分别 为 ２、、 考察 阻尼 力与 速 度间 的滞后 ｚ幅 ４８ ｍｍ，
象 ， 提 出了各种 描述模 型 ， 代表 性 的如 Ｂｕ— ｎ模 型 ｌ 改 进 型 Ｂｎｈｍ 弹性 模 型 ， 并 有 ｏｃＷｅ 】 ， ０ ｉ ａ ｇ 非线性 滞后
双粘性模型 ， 多项式模型 和神经网络模型等 ， 但多数模型未考虑励磁过程 的动态特性。另外 ， 基于磁 流变 阻尼器 的半 主 动控 制研究 ， 多 只是 从理 论 上 研 究 半 主 动控 制 策 略 ， 通 过 计 算 机 仿 真 手段 验 证 控 大 并
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第１ ９卷 第 ３ 期
２０ ０ ６年 ９月
石 家 庄 铁 道 学 院 学 报
ＪＵ Ｎ Ｌ ＦＳ ＩＡ Ｈ Ａ ＧＲ Ｉ Ａ ＳＩ Ｔ Ｏ Ｒ Ａ ＨＪ Ｚ Ｕ Ｎ ＡＬ ＹＩ Ｔ Ｕ Ｅ ０ Ｉ Ｗ Ｎ Ｔ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ３ １ ９ ．