本文關(guān)鍵詞：能量回饋型磁流變阻尼器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著磁流變液技術(shù)的發(fā)展,磁流變阻尼器因其低能耗,輸出力可控,工作溫度范圍廣等優(yōu)良特性在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,因而,對于磁流變阻尼器的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對磁流變阻尼器工作時需要外接電源的特點,設(shè)計出一種能量回饋型磁流變阻尼器,在輸出力可控的同時可實現(xiàn)振動能量的回收再用。首先,在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,分模塊設(shè)計能量回饋型磁流變阻尼器結(jié)構(gòu),按工作原理對各模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)耦合,得到結(jié)構(gòu)緊湊、輸出可控阻尼力、具有能量回收功能的能量回饋型磁流變阻尼器；其次,通過參數(shù)分層處理歸類出系統(tǒng)的無量綱設(shè)計參數(shù),分別使用有限元方法和理論分析方法建立阻尼器模塊和能量回收模塊的磁場機(jī)理模型,通過比較驗證機(jī)理模型的正確性,同時,使用有限元方法分析兩模塊間的隔磁性。在此磁路模型基礎(chǔ)上得到能量回饋型磁流變阻尼器的性能模型,通過無量綱設(shè)計參數(shù)變化對于性能的影響分析獲得設(shè)計參數(shù)的敏感度關(guān)系,為后續(xù)的優(yōu)化提供參照；再次,使用遺傳算法和Globalsearch算法對模型進(jìn)行全局優(yōu)化設(shè)計,針對阻尼器模塊建立以主動性能為優(yōu)化目標(biāo),主被動輸出力為約束條件的優(yōu)化函數(shù)；針對能量回收模塊,建立以能量回收功率系數(shù)為優(yōu)化目標(biāo),發(fā)電線圈尺寸為約束的優(yōu)化函數(shù)。通過在設(shè)定范圍內(nèi)求解獲得能量回饋型磁流變阻尼器的最優(yōu)設(shè)計曲線；最后,將此能量回饋型磁流變阻尼器用于實際懸掛系統(tǒng)的減振控制。設(shè)計能量處理轉(zhuǎn)化電路,結(jié)合sky-hook控制器實現(xiàn)較小能耗的減振控制結(jié)果。通過對不同頻率正弦基礎(chǔ)干擾下此懸掛系統(tǒng)的運(yùn)動情況分析,說明系統(tǒng)可有效回收振動能量并能用于阻尼器模塊的部分或全部供能,從而獲得能耗較小的有效減振效果,為后續(xù)控制器的設(shè)計提供參照。
【關(guān)鍵詞】：磁流變阻尼器 無量綱模型 優(yōu)化模型 能量回饋
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB535.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-16
• 第1章 緒論16-28
• 1.1 課題研究背景16-18
• 1.1.1 磁流變液介紹16-17
• 1.1.2 磁流變液工作模式17-18
• 1.2 磁流變阻尼器研究綜述18-25
• 1.2.1 磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)綜述18-22
• 1.2.1.1 常規(guī)磁流變阻尼器18-20
• 1.2.1.2 能量回饋型磁流變阻尼器20-22
• 1.2.2 磁流變阻尼器優(yōu)化綜述22-23
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)23-24
• 1.2.4 應(yīng)用前景24-25
• 1.3 研究意義及內(nèi)容25-26
• 1.4 本章總結(jié)26-28
• 第2章 能量回饋型磁流變阻尼器磁場機(jī)理模型分析28-48
• 2.1 主體結(jié)構(gòu)分析28-31
• 2.1.1 阻尼器模塊29
• 2.1.2 能量回收模塊29-30
• 2.1.3 耦合30-31
• 2.2 磁流變阻尼器模塊電磁機(jī)理模型分析31-39
• 2.2.1 材料屬性擬合31-32
• 2.2.2 磁流變阻尼器模塊磁路理論分析32-35
• 2.2.2.1 線性擬合分析33-34
• 2.2.2.2 非線性擬合分析34-35
• 2.2.3 磁流變阻尼器模塊磁路的有限元方法分析35-37
• 2.2.4 磁流變阻尼器模塊磁路分析結(jié)果37-39
• 2.2.5 磁路改進(jìn)的探討39
• 2.3 能量回收模塊電磁機(jī)理分析39-43
• 2.3.1 能量回收模塊磁場理論分析40-41
• 2.3.2 能量回收模塊有限元法分析41-42
• 2.3.3 分析結(jié)果比較42-43
• 2.4 隔磁性能分析43-47
• 2.5 本章小結(jié)47-48
• 第3章 能量回饋型磁流變阻尼器性能模型48-62
• 3.1 磁流變阻尼器模塊性能模型48-55
• 3.1.1 磁流變阻尼器模塊基礎(chǔ)模型48-50
• 3.1.2 磁流變阻尼器模塊無量綱模型50-51
• 3.1.3 磁流變阻尼器模塊參數(shù)敏感度分析51-55
• 3.1.3.1 長徑比φ_(LR)52
• 3.1.3.2 活塞邊緣長度參數(shù)φ_(La)52-53
• 3.1.3.3 流道寬度參數(shù)φ_(ta)53-54
• 3.1.3.4 阻尼缸厚度參數(shù)φ_(th)54
• 3.1.3.5 線圈內(nèi)徑參數(shù)φ_(Rc)54-55
• 3.2 能量回收模塊性能模型55-59
• 3.2.1 能量回收模塊基礎(chǔ)模型55-56
• 3.2.2 能量回收模塊無量綱模型56
• 3.2.3 能量回收模塊參數(shù)敏感度分析56-59
• 3.2.3.1 氣隙參數(shù)φ_(gm)57
• 3.2.3.2 永磁體寬度參數(shù)φ_(rm)57-58
• 3.2.3.3 永磁體高度參數(shù)φ_(lm)58
• 3.2.3.4 外缸厚度參數(shù)φ_(δm)58-59
• 3.2.3.5 整體高度參數(shù)φ_(Dm)59
• 3.3 本章小結(jié)59-62
• 第4章 能量回饋型磁流變阻尼器優(yōu)化設(shè)計62-74
• 4.1 優(yōu)化方法介紹62-63
• 4.1.1 遺傳算法62-63
• 4.1.2 Globalsearch函數(shù)63
• 4.2 磁流變阻尼器模塊優(yōu)化63-69
• 4.2.1 磁流變阻尼器模塊優(yōu)化要求63-64
• 4.2.2 磁流變阻尼器模塊的優(yōu)化建模64-65
• 4.2.2.1 目標(biāo)函數(shù)確定64
• 4.2.2.2 優(yōu)化變量的確定64
• 4.2.2.3 約束條件的確定64-65
• 4.2.3 磁流變阻尼器模塊優(yōu)化結(jié)果分析65-66
• 4.2.4 減振性能比較66-69
• 4.3 能量回收模塊優(yōu)化69-71
• 4.3.1 能量回收模塊優(yōu)化要求69
• 4.3.2 能量回收模塊優(yōu)化建模69-70
• 4.3.3 能量回收模塊優(yōu)化結(jié)果70-71
• 4.4 本章小結(jié)71-74
• 第5章 能量回饋型磁流變阻尼器系統(tǒng)分析74-88
• 5.1 能量轉(zhuǎn)化效果分析74-76
• 5.2 能量回收處理電路76-84
• 5.2.1 原理說明76
• 5.2.2 基礎(chǔ)電路分析76-83
• 5.2.2.1 限幅電路77-78
• 5.2.2.2 整流濾波電路78-79
• 5.2.2.3 Boost電路79-80
• 5.2.2.4 能量回收電路80-83
• 5.2.3 電路關(guān)鍵元件的分析83-84
• 5.2.3.1 電感對電路的影響83
• 5.2.3.2 超級電容對電路的影響83-84
• 5.3 能量回饋型磁流變阻尼器系統(tǒng)仿真84-86
• 5.4 本章小結(jié)86-88
• 第6章 總結(jié)與展望88-91
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 研究展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-97
• 附錄97-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間的成果100

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1 董平,唐家祥,龔榮洲;一種新型磁流變阻尼器的性能實驗研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年07期

2 鄧長華,任建亭,姜節(jié)勝,任興民;磁流變阻尼器優(yōu)化設(shè)計與性能分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2002年S1期

3 王炅,黃文良,陸靜;磁流變阻尼器動力學(xué)模型及其應(yīng)用[J];彈道學(xué)報;2003年01期

4 夏品奇;基于系統(tǒng)識別理論的磁流變阻尼器模型[J];工程力學(xué);2003年03期

5 王修勇,陳政清,倪一清,高贊明;斜拉橋拉索磁流變阻尼器減振技術(shù)研究[J];中國公路學(xué)報;2003年02期

6 蔡植善,黃宜堅;磁流變阻尼器的應(yīng)用[J];泉州師范學(xué)院學(xué)報;2003年02期

7 陳義保,宋中民,鐘毅芳;基于灰色關(guān)聯(lián)度的磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[J];煙臺大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程版);2004年01期

8 夏品奇,岳海龍;磁流變阻尼器性能及振動控制[J];航空動力學(xué)報;2004年03期

9 王乾龍,王炅,李延成;磁流變阻尼器設(shè)計中的基本問題分析[J];機(jī)床與液壓;2004年11期

10 李大海,劉超群,李天石;磁流變阻尼器試驗系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2004年12期

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1 馬新娜;楊紹普;陳恩利;錢濤;;磁流變阻尼器系統(tǒng)的非線性動力學(xué)分析[A];第十二屆全國非線性振動暨第九屆全國非線性動力學(xué)和運(yùn)動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 田靜;何軍;祝世興;;基于模糊理論的磁流變阻尼器控制[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

3 張海為;程亞鵬;林慶立;;安裝磁流變阻尼器控制系統(tǒng)的控制效果分析[A];建筑結(jié)構(gòu)高峰論壇——復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析技術(shù)研討會論文集[C];2012年

4 涂奉臣;陳照波;李華;焦映厚;黃文虎;;一種改進(jìn)型磁流變阻尼器用于寬頻隔振研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

5 涂奉臣;陳照波;李華;焦映厚;黃文虎;;一種改進(jìn)型磁流變阻尼器用于寬頻隔振研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

6 張祥金;沈娜;;基于磁流變阻尼器的主動變阻尼減振控制系統(tǒng)設(shè)計[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

7 孫偉;胡海巖;;基于多級磁流變阻尼器的操縱面振動半主動抑制[A];第七屆全國非線性動力學(xué)學(xué)術(shù)會議和第九屆全國非線性振動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

8 王昊;胡海巖;;基于磁流變阻尼器整車半主動懸架的開關(guān)控制[A];第七屆全國非線性動力學(xué)學(xué)術(shù)會議和第九屆全國非線性振動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 孫清;伍曉紅;胡志義;;磁流變阻尼器控制結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的振動臺試驗研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

10 肖志榮;孫炳楠;;磁流變阻尼器的一種智能模型[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉建軍;新型磁流變阻尼器及其智能控制方法研究[D];天津大學(xué);2008年

2 張莉潔;沖擊載荷下磁流變阻尼器動態(tài)特性分析及其控制系統(tǒng)設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2008年

3 黃繼;含磁流變阻尼器自動武器緩沖系統(tǒng)控制理論與技術(shù)的研究[D];中北大學(xué);2011年

4 張紅輝;磁偏置內(nèi)旁通式磁流變阻尼器研究[D];重慶大學(xué);2006年

5 蔣學(xué)爭;自供能磁流變阻尼器的振動能量捕獲技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2012年

6 史鵬飛;磁流變阻尼器的擬負(fù)剛度控制及實時混合試驗方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 付杰;負(fù)剛度磁流變阻尼器減震系統(tǒng)的理論與實驗研究[D];華中科技大學(xué);2014年

8 涂奉臣;基于磁流變阻尼器的整星半主動隔振技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 李趙春;磁流變沖擊緩沖裝置的特性與控制方法研究[D];南京理工大學(xué);2012年

10 石秀東;磁流變減振系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2006年

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1 周龍亭;自供能磁流變阻尼器原理及其能量管理電路研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 李占衛(wèi);磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)和性能研究[D];南京理工大學(xué);2012年

3 楊濤;面向病理性震顫抑震的磁流變阻尼器的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

4 蔡路;磁流變阻尼器設(shè)計、仿真與試驗研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 李仕游;基于磁流變阻尼器的汽車懸架半主動控制的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 鄭淵智;磁流變阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2008年

7 邊朝富;磁流變阻尼器動態(tài)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 謝偉;磁流變阻尼器及其結(jié)構(gòu)振動控制研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 汪濤;缸體感應(yīng)式集成相對位移自傳感磁流變阻尼器的設(shè)計及實驗驗證[D];重慶大學(xué);2008年

10 王旭東;全通道磁流變阻尼器的設(shè)計與試驗[D];天津大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：能量回饋型磁流變阻尼器研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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