磁流變阻尼器(Magnetorheological damper,MRD)是以磁流變液為工作介質(zhì),利用磁流變液的流變特性開發(fā)的新型阻尼器。這種阻尼器具有阻尼連續(xù)可調(diào),較高的響應(yīng)速度,較低的功耗以及相對簡單的結(jié)構(gòu)等優(yōu)點,使得基于磁流變阻尼器的半主動座椅懸架成為研究熱點。針對磁流變阻尼器建模困難、半主動座椅懸架控制復(fù)雜等問題,本文開展了如下幾個方面的研究:(1)介紹了磁流變阻尼器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,確定了磁流變阻尼器的工作模式、結(jié)構(gòu)形式和關(guān)鍵尺寸參數(shù),搭建了磁流變阻尼器力學(xué)性能測試平臺,并對其力學(xué)性能進行實驗測試,獲取阻尼力與勵磁電流、活塞運動速度以及活塞振幅的關(guān)系,利用獲取的數(shù)據(jù)和改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了磁流變阻尼器的動力學(xué)模型。(2)介紹了減振系統(tǒng)的舒適性評價標(biāo)準(zhǔn),以及半主動座椅懸架的減振原理。設(shè)計了基于磁流變阻尼器的半主動座椅懸架結(jié)構(gòu),根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點,建立了動力學(xué)模型。為了獲取在不同振動狀態(tài)下的最佳阻尼比,對其進行動力學(xué)特性分析,并通過半主動座椅懸架仿真模型驗證了分析的正確性。(3)根據(jù)半主動座椅懸架振動控制的特點,設(shè)計了基于常規(guī)PID、果蠅優(yōu)化PID粒子群優(yōu)化PID、改進果蠅優(yōu)化PID和基于粒子群改進果蠅優(yōu)化PID控制器的控制策略,并對五種控制器的控制效果進行仿真分析。仿真結(jié)果表明:相比于常規(guī)PID、果蠅優(yōu)化PID、粒子群優(yōu)化PID和改進果蠅優(yōu)化PID,基于粒子群改進果蠅優(yōu)化PID控制器的響應(yīng)速度更快,到達穩(wěn)定狀態(tài)的時間更短且無超調(diào)量,整個過程平穩(wěn)且無隨機跳躍,具有更好的動態(tài)響應(yīng)特性。(4)搭建了基于磁流變阻尼器的半主動座椅懸架減振實驗臺,對實驗臺的硬件和軟件設(shè)計進行了詳細介紹;開展了電流控制實驗、碰撞激勵減振實驗以及隨機振動減振實驗。實驗結(jié)果表明:相比于常規(guī)PID、果蠅優(yōu)化PID、粒子群優(yōu)化PID和改進果蠅優(yōu)化PID,基于粒子群改進果蠅優(yōu)化PID控制器擁有更好的減振控制效果。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH703.62
【部分圖文】：

器是一種以磁流變液作為工作介質(zhì)而制造成的可控效應(yīng)制造的磁流變阻尼器具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、優(yōu)點，因而把它作為一種良好的半主動控制裝置[14]。，使得基于磁流變阻尼器的半主動座椅懸架相比于其、可控性能好、響應(yīng)迅速和適應(yīng)能力強等優(yōu)勢。因此椅懸架半主動控制研究，對車輛駕駛室的減振研究究現(xiàn)狀(Research Status at Home and Abroa概述一種能夠通過磁場強度來控制的智能流體材料，是具要由具有分散相的磁性顆粒、連續(xù)相的基載液、添加性顆粒作為磁流變液的主要組成元素，主要提供流變流變器件工作的主要理論來源，基載液的作用是讓磁加劑的效果是達到穩(wěn)定劑、抗氧化劑、觸變劑及潤滑抗氧化性能和耐磨性能等。

是磁流變器件工作的主要理論來源，基載液的作用是讓磁性顆粒形成均勻的懸浮液體，添加劑的效果是達到穩(wěn)定劑、抗氧化劑、觸變劑及潤滑劑的作用，從而提高磁流變液的抗氧化性能和耐磨性能等。圖 1-1 磁流變液的組成Figure 1-1 Composition of MRF磁流變液能夠在極短的時間內(nèi)迅速地以牛頓流體的特性轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟星?yīng)力較高的黏磁滯塑性體，其流變特性隨外加磁場的大小和頻率具有顯著和快速的變化，我們把這種現(xiàn)象稱為磁流變效應(yīng)，如圖 1-2 所示。

液流變效應(yīng)具有如下特點：沒有外加磁場的條件下，磁流變液表現(xiàn)為流變特性良好的牛用下，磁流變液的粘度發(fā)生變化，由流動性良好的牛頓流體迅，這種粘度變化的現(xiàn)象是連續(xù)并且可逆的。微觀角度看，當(dāng)磁流變液受到磁場作用時，流體中存在的磁排列，這種行為發(fā)生迅速，一般為毫秒級。流變液的剪切屈服應(yīng)力隨外加磁場的增大而增大，當(dāng)磁流變其剪切屈服應(yīng)力穩(wěn)定于一固定值，不再隨外加磁場的增大而流變液工作時能耗低，在較弱的磁場下可產(chǎn)生較大的剪切屈調(diào)范圍。流變液具有響應(yīng)速度快、變化過程可逆、工作剪切屈服應(yīng)力調(diào)磁流變液在航空航天、建筑、汽車制造、精密加工、機電工程應(yīng)用，主要集中在磁流變液傳動、制動、阻尼/減震、拋光和
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本文編號：2860968