本文關(guān)鍵詞：礦物油基磁流變液傳動系統(tǒng)速度控制技術(shù)研究

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【摘要】：磁流變液(Magnetorheological fluid,MRF)是新型智能材料的重要分支之一,在磁場作用下有明顯的流變特性。當無外加磁場時,磁流變液表現(xiàn)為牛頓流體狀態(tài);當有外加磁場作用時,其內(nèi)部的磁性顆粒會在幾毫秒內(nèi)沿磁場方向排列成鏈,呈現(xiàn)出類固體狀態(tài)。由于這種轉(zhuǎn)變是迅速、可控、可逆的,因此磁流變液在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。針對目前磁流變液及其傳動技術(shù)中存在的問題,本文將從以下幾個方面進行研究:(1)介紹了制備磁流變液所需的實驗材料及儀器;優(yōu)化磁流變液制備工藝,探索了一種簡單、高效的傳動用磁流變液制備方法;采用優(yōu)化的制備工藝制備了兩組磁流變液樣本,研究不同載液和添加劑對磁流變液傳動性能的影響;實驗結(jié)果表明:礦物基磁流變液的傳動性能優(yōu)于硅油基磁流變液,磁流變液樣本MRF-24(添加劑:TM-618 3.5%和有機膨潤土3%)具有最好的傳動性能。(2)設(shè)計了一種圓盤式磁流變液傳動裝置,對設(shè)計的傳動裝置進行了磁路分析與仿真,并在磁感應(yīng)強度測試實驗臺上對傳動裝置的磁路設(shè)計進行了實驗驗證;搭建了磁流變液傳動裝置性能測試實驗臺,開展了零磁場空載特性、電流-轉(zhuǎn)矩特性、電流-轉(zhuǎn)速特性、滑差轉(zhuǎn)速特性、恒轉(zhuǎn)矩特性、響應(yīng)特性等實驗。(3)闡述了磁流變液傳動裝置調(diào)速理論,設(shè)計了基于常規(guī)PID控制和自適應(yīng)模糊PID控制的速度控制策略;在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立了兩種控制策略的仿真模型,仿真結(jié)果表明:自適應(yīng)模糊PID控制器的控制效果優(yōu)于常規(guī)PID控制器。(4)搭建了磁流變液傳動系統(tǒng)速度控制實驗臺,對實驗臺的硬件和軟件設(shè)計進行了詳細介紹;開展了傳動系統(tǒng)實驗研究;研究結(jié)果表明:PC機LabVIEW平臺可以通過USB接口實現(xiàn)對DP811A可編程電源的控制;常規(guī)PID控制和自適應(yīng)模糊PID控制對磁流變液傳動系統(tǒng)速度控制均有效果,可以完成調(diào)速啟動和調(diào)速穩(wěn)定性實驗;自適應(yīng)模糊PID控制的控制效果要優(yōu)于常規(guī)PID控制。
【關(guān)鍵詞】：礦物油基磁流變液 磁流變液傳動 速度控制 自適應(yīng)模糊PID控制
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB381
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• abstract7-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-32
• 1.1 課題來源及研究背景20-21
• 1.2 磁流變液傳動技術(shù)及應(yīng)用概述21-27
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀27-30
• 1.4 研究中存在的問題30
• 1.5 主要研究內(nèi)容30-31
• 1.6 本章小結(jié)31-32
• 2 磁流變液制備工藝優(yōu)化及其傳動性能研究32-43
• 2.1 引言32
• 2.2 實驗材料及儀器32-34
• 2.3 實驗方法34-37
• 2.4 結(jié)果與討論37-41
• 2.5 本章小結(jié)41-43
• 3 磁流變液傳動裝置設(shè)計與分析43-59
• 3.1 引言43
• 3.2 磁流變液傳動裝置結(jié)構(gòu)分析43-49
• 3.3 磁流變液傳動裝置的磁路分析與仿真49-53
• 3.4 磁流變液傳動裝置的性能測試53-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 4 磁流變液傳動裝置速度控制策略研究59-72
• 4.1 引言59
• 4.2 磁流變液傳動裝置調(diào)速理論59-60
• 4.3 常規(guī)PID控制研究60-61
• 4.4 自適應(yīng)模糊PID控制研究61-67
• 4.5 仿真分析研究67-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 5 磁流變液傳動系統(tǒng)速度控制實驗研究72-89
• 5.1 引言72
• 5.2 實驗臺速度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計72-77
• 5.3 實驗臺速度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計77-83
• 5.4 磁流變液傳動系統(tǒng)實驗研究83-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 6 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 結(jié)論89-90
• 6.2 展望90-91
• 參考文獻91-97
• 作者簡歷97-98
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集98

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本文編號：527182