基于磁流變技術的隔振緩沖控制研究.pdf

1、深空探測是衡量一個國家高新技術水平和經(jīng)濟實力的標志，具有重要的科學、軍事、政治意義。作為關鍵技術—隔振緩沖技術在深空探測中尤為重要。磁流變彈性體是一類具有流變特性的智能材料，能在磁場作用下顯著改變其剪切模量，進而有效實現(xiàn)變剛度控制，具有無需密封、性能穩(wěn)定、響應迅速等優(yōu)點?；诖帕髯儚椥泽w的隔振緩沖器與傳統(tǒng)的隔振緩沖器相比，能耗小，結構簡單，可靠性強，工作頻帶寬，將是今后一段時間內(nèi)智能隔振緩沖器的重要發(fā)展方向。本文對磁流變彈性體流變機理、

2、磁流變隔振緩沖器設計、力學性能測試、磁流變隔振器動力學特性、控制策略以及控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)進行了研究。具體工作如下：
　　 ①從磁流變彈性體顆粒鐵磁性和基體粘彈性分析其磁致特征，在偶極子模型和耦合場物理模型的基礎上，提出了一種與磁場有一定角度的斜鏈耦合場模型的推導公式，推導出磁致剪切模量與顆粒初始傾斜角的關系：增大顆粒鏈的初始角度會降低磁致剪切模量，最后通過動態(tài)機械分析儀(DMA)，對磁流變彈性體樣品進行了不同磁場、頻率的磁致

3、剪切儲能模量、損耗模量及損耗因子測試，驗證了粘彈性模型的合理性。
　　 ②在磁流變彈性體的工作模式上對磁流變隔振緩沖器的結構設計進行討論。結合粘彈性材料的基本模型—開爾文模型，構建了一個表征磁流變彈性體力學性能的粘彈性模型，并利用搭建的磁流變隔振緩沖器力學性能測試平臺，對其進行測試，測試結果表明，隨著電流的增大，其剪切剛度逐漸增大，可以表征為勵磁電流的函數(shù)。
　　 ③建立了磁流變隔振緩沖器的動力學模型，并利用Matlab

4、/Simulink建立了仿真模型，通過仿真數(shù)據(jù)與實驗測試數(shù)據(jù)的比較，表明了模型的正確性和有效性。提出了兩種控制策略：雙態(tài)控制和仿人智能控制，通過仿真分析可以得出：雙態(tài)控制策略簡單易行，仿人控制策略則更能有效抑制簧載質(zhì)量加速度的最大峰值。
　　 ④搭建了基于dSPACE的磁流變隔振緩沖器實時控制研究平臺，解決了包括AutoBox控制箱、電流驅(qū)動器以及控制軟件等軟硬件技術，安裝于機柜滑軌上進行10cm高度的跌落試驗，試驗結果表明，雙