本文關(guān)鍵詞：新型電流變阻尼器結(jié)構(gòu)設計及抗沖擊特性研究

  更多相關(guān)文章： 新型電流變阻尼器 沖擊載荷 緩沖控制算法 沖擊試驗臺架 模糊控制

【摘要】：實際所處的生產(chǎn)生活中,許多工程機械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)都存在著沖擊載荷,其瞬時短暫的作用時間和巨大的作用力,極易引起工程設備的振動,疲勞甚至破壞,從而降低工程設備的使用壽命。解決好因振動沖擊載荷引起的種種問題意義重大。高性能電流變液作為一種新型智能材料,它能夠在施加電場作用下,發(fā)生表觀粘度的變化,這種轉(zhuǎn)變過程耗時短,功耗小。因此,利用電流變液體這一特性設計的電流變阻尼器可以成為沖擊緩沖的理想設備,這種器件結(jié)構(gòu)簡單、阻尼力可控、具有良好機電耦合特性。在研究中,提出將電流變阻尼器應用于沖擊緩沖裝置中,并對此進行了相應研究工作。(1)在分析原有電流變阻尼器在試驗中產(chǎn)生種種問題的基礎上以及分析阻尼器受力情況下,設計了一種新型長行程固定極板式電流變阻尼器,完成了基于Bingham粘彈模型的力學公式推導。完成新型電流變阻尼器關(guān)鍵構(gòu)件的尺寸參數(shù)確定以及關(guān)鍵部件材料的選擇。(2)分析驗證了新型電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)的非線性、穩(wěn)定性和可控性,并依據(jù)火炮后坐過程提出平臺效應作為系統(tǒng)控制目標,基于Simulink環(huán)境以固定電壓控制、PID控制、二維模糊控制為核心分別建立緩沖系統(tǒng)的控制模型,并進行了仿真分析。(3)基于新型電流變阻尼器搭建了dSAPCE實時仿真系統(tǒng)的沖擊試驗平臺,利用沖擊試驗臺架模擬產(chǎn)生沖擊載荷,分別采用固定電壓控制、PID控制和二維模糊控制三種控制加載方式對緩沖系統(tǒng)進行快速原型控制,從試驗角度分析新型電流變阻尼器的沖擊緩沖減振效果,結(jié)果表明二維模糊控制具有最佳減振控制效果,與仿真結(jié)果一致。
【關(guān)鍵詞】：新型電流變阻尼器 沖擊載荷 緩沖控制算法 沖擊試驗臺架 模糊控制
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB535
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-17
• 1.1 電流變液及電流變技術(shù)簡介7-11
• 1.1.1 電流變液及電流變效應7-8
• 1.1.2 電流變液性能及其評價標準8-11
• 1.2 電流變阻尼器及其它器件研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 電流變阻尼器技術(shù)應用于沖擊條件下課題背景及研究意義14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 2 新型電流變阻尼器力學模型推導及其結(jié)構(gòu)設計17-37
• 2.1 長行程固定極板式電流變阻尼器設計思想及設計要點17-20
• 2.1.1 電流變阻尼器設計思想及要求17
• 2.1.2 電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)總體設計17-18
• 2.1.3 電流變阻尼器設計要點及電流變液的選取18-20
• 2.2 長行程固定極板式電流變阻尼器的工作原理20-22
• 2.3 長行程固定極板式電流變阻尼器的力學模型推導22-29
• 2.4 長行程固定極板式電流變阻尼器的結(jié)構(gòu)設計29-37
• 2.4.1 新型電流變阻尼器可調(diào)系數(shù)分析30-32
• 2.4.2 電流變阻尼器重要元件材料的選取及其強度較核32-37
• 3 新型電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)分析37-40
• 3.1 電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)非線性分析37-38
• 3.2 電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)穩(wěn)定性分析38-39
• 3.3 電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)可控性分析39-40
• 4 新型電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)控制算法仿真研究40-57
• 4.1 新型電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)控制目標設定40
• 4.2 新型電流變阻尼器沖擊緩沖系統(tǒng)控制算法仿真研究40-55
• 4.2.1 固定電壓下電場控制策略仿真41-46
• 4.2.2 PID/PI控制策略仿真46-50
• 4.2.3 模糊控制策略仿真50-55
• 4.3 三種控制算法仿真比較55-57
• 5 新型電流變阻尼器緩沖系統(tǒng)dSPACE實現(xiàn)及沖擊試驗57-84
• 5.1 沖擊試驗目的及沖擊試驗平臺的搭建57-62
• 5.1.1 沖擊試驗目的57
• 5.1.2 沖擊試驗平臺的搭建57-62
• 5.2 dSPACE半實物仿真系統(tǒng)簡介62-65
• 5.2.1 dSPACE半實物仿真系統(tǒng)概述62
• 5.2.2 dSPACE開發(fā)流程62-64
• 5.2.3 基于Simulink和dSPACE平臺電流變阻尼器控制系統(tǒng)方案設定64-65
• 5.3 沖擊試驗步驟65
• 5.4 沖擊試驗內(nèi)容及結(jié)果分析65-79
• 5.5 四種控制加載方式分析及總結(jié)79-84
• 5.5.1 固定電壓加載方式阻尼力分析比較79-80
• 5.5.2 四種控制加載方式分析80-82
• 5.5.3 四種控制加載方式總結(jié)82-84
• 6 總結(jié)和展望84-86
• 6.1 總結(jié)84
• 6.2 展望84-86
• 致謝86-87
• 參考文獻87-90
• 附錄90

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本文編號：945306