基于磁流变阻尼器的车辆悬挂二自由度模型控制算法

将磁流变(MRF)新型阻尼减振器用于车辆悬挂减振系统中,用以实现变阻尼式履带车辆悬挂系统半主动控制。在基于线性二次型最优控制理论(LQR法)的基础上,对车辆悬挂系统的半主动控制算法进行了深入研究,建立了二自由度1/4车体的动力学模型,并对其控制效果进行了仿真,结果表明这种半主动控制算法对车辆悬挂系统的半主动有着很好的效果。     

新型叶片式磁流变阻尼器结构设计

以传统叶片式减振器为基础,设计了具有"失效安全"特性的新型叶片式磁流变减振器。首先基于平板模型和B ingham模型推导了磁流变减振器力矩数学模型,然后分析了初始阻尼力不变情况下的阻尼力可调倍数影响因素,最后应用有限元分析软件ANSOFT对所设计的磁路进行仿真,分析了磁场分布。理论分析及仿真结果表明,叶片式磁流变减振器的阻尼力可调范围能满足重型车辆半主动悬挂系统的需要。     

车用磁流变减振器动力性能实验分析

MRF阻尼器结构简单、体积小、能耗低、反应迅速且阻尼力可调范围广, 已经成为新型履带车辆半主动悬挂系统优先选择的方案。基于磁流变液体本构关系的Bingham模型,对影响车用磁流变减振器的阻尼力的各种因素进行了综合分析。对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行了实验研究,获得了不同振幅、频率、电流强度下的阻尼力变化曲线,从不同的侧面获得了MRF阻尼器的动力性能。结合Hrovat限界最优半主动控制算法和车辆悬挂系统振动的半主动控制策略,仿真分析了磁流变阻尼器对整车振动的控制效果,并与LQR控制结果作了比较。     

叶片式MRF减振器阻尼力矩模型的建立

MRF阻尼器具有体积小、能耗低、阻尼力连续可调等优点,是一种对结构实施半主动控制的理想装置,将其用于履带式车辆悬挂系统,可以提高车辆的越野机动性能。介绍了一种以传统叶片式液压减振器为基础设计的叶片式MRF减振器。基于流体的平行板流动模型和MRF的Bingham模型,建立了叶片式MRF减振器的阻尼力矩计算模型。计算结果表明,不加磁场时,叶片式MRF减振器具有与传统叶片式液压减振器相近的阻尼特性,加磁场时,减振器可获得较大的阻尼可调倍数。     

联合仿真技术在车辆半主动悬架系统模糊控制中的应用

运用EASY5建立了阻尼可调减振器模型,运用机械系统分析软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB建立了基于模糊算法的控制模型,从而实现半主动悬架的建模和联合仿真.结果表明,基于模糊算法的半主动悬架能够很好地降低车辆的振动,提高车辆行驶的平顺性;同时表明联合仿真在研究半主动悬架技术上是可行的,为机电液一体的复杂系统的建模和仿真提供了新的思路.     

某4×4车辆磁流变半主动悬架模糊控制

以某车辆二自由度磁流变半主动悬架振动模型为基础,设计了磁流变半主动悬架模糊控制器。利用Matlab/Simulink对被动悬架和半主动磁流变悬架分别进行了随机路面和阶跃输入下的动力学仿真分析。仿真结果表明：采用模糊控制的磁流变半主动悬架对由路面不平引起的车辆振动控制效果要明显优于被动悬架,磁流变半主动悬架可有效改善汽车...     

基于ANSOFT的叶片式MRF减振器磁路仿真

介绍了一种基于传统叶片式液压减振器设计的叶片式磁流变液(MRF)减振器的结构和磁路设计,利用Ansoft工程电磁场有限元分析软件对叶片式MRF减振器的磁路进行了分析。通过深入分析该型减振器的磁场分布,为减振器的磁路设计提供参考。     

磁流变阻尼器响应时间仿真与试验研究

响应时间是磁流变阻尼器（Magnetorheological Damper,MRD）重要性能指标之一。为分析MRD响应时间及影响因素,建立了MRD动态响应模型,提出了一种基于Ansoft和Adams联合仿真分析MRD响应时间的方法,并通过仿真与试验相结合的方法分析了阶跃电流幅值、活塞运动速度以及系统刚度等因素对MRD响应时间的影响。仿真结果和试验数据表明：MRD响应时间随活塞速度和系统刚度的增大呈减小趋势,随阶跃电流幅值的升高呈增大趋势。同时证明通过联合仿真分析MRD响应时间和影响因素的方法是有效的。     

导弹发射车悬架半主动控制与仿真

为了降低导弹行进间发射时车体的强烈振动,提出了利用磁流变阻尼器进行半主动控制的方法。首先,对采用垂直发射方式的导弹发射车悬架系统进行了简化,建立了四自由度振动模型,推导出悬架系统的状态方程。然后分别考虑发射车在恶劣路况下的行驶以及行进间发射2种工况,利用磁流变阻尼器提供控制力进行了线性最优二次型振动控制。最后编写了控制程序并进行了仿真计算。结果表明,实施半主动控制后,2种工况下车身的振动得到了较好的抑制。     

车辆悬挂复合式电磁作动器设计及试验

为缓解电磁悬挂系统振动控制与能量回收之间的矛盾,提高工作可靠性,提出了一种基于电磁减振技术和磁流变阻尼技术的复合式电磁悬挂系统结构方案,并设计了基于无刷电机和磁流变阻尼器,集主动、半主动控制和馈能功能于一体的复合式电磁作动器,同时对复合式电磁作动器的主动出力、变阻尼以及馈能特性进行了试验研究,结果表明:该作动器主动出力范围大,阻尼调节范围宽且馈能效率较高,满足车辆悬挂应用要求。     

磁流变液剪切屈服应力模型的理论分析与实验

剪切屈服应力是评价磁流变液流变性能的最重要参数,建立全面、准确的磁流变液剪切屈服应力模型对于反映磁流变液的流变学本质及磁流变液的工程应用都具有重要意义。在分析磁流变液微观结构的基础上,采用电磁力学与流体动力学相结合的方法,建立了磁流变液的剪切屈服应力模型,并在自行研制的磁流变液剪切屈服应力测试装置上对自制的磁流变液进行了实验测试,验证了模型的正确性。     

磁流变液及其应用研究综述

作为智能材料之一的磁流变液,其工程应用遍布建筑结构、海洋平台、桥梁及高速车辆等领域,尤其是在车辆先进悬挂系统领域的应用备受国内外研究者的关注。结合国内外新近研究进展及研究成果,对磁流变液组成成分、磁流变减振器结构型式、磁流变减振器阻尼力模型、车辆先进悬挂系统振动控制以及基于磁流变阻尼振动控制的实车道路实验等内容进行综述。基于更全面地跟踪和了解磁流变液及其应用研究发展趋势的目的,归纳梳理磁流变液与工程应用所面临的亟待解决的问题、当前研究的热点问题以及最新研究进展,并对磁流变液及其工程应用研究发展趋势进行了展望。     

基于BP神经网络的磁流变阻尼器逆向模型研究

为了提高磁流变阻尼器的振动控制效果,在磁流变阻尼器力学特性试验的基础上,首先建立了基于BP神经网络的磁流变阻尼器的逆向模型,并通过试验试选的方法对模型中隐含层节点数目、期望误差等相关参数的确定进行了探讨;然后,针对BP网络在学习过程中表现出的学习速率慢、容易陷入局部极小等问题,进行了相应的算法改进。结果表明:利用改进算法建立的模型能够更准确、更快速地对控制电流进行预测,证明了改进算法的合理性,同时也进一步验证了利用BP神经网络方式建立磁流变阻尼器逆向模型方法的有效性。     

基于模糊PID控制的磁流变半主动抗冲击系统最优设计研究

为弥补被动隔振系统抗冲击设计中存在的不足,根据最优抗冲理论,设计了磁流变阻尼器与隔振器并联的隔振抗冲击系统。针对磁流变阻尼器非线性强、PID控制参数难实时调节等问题,设计了模糊PID控制器并进行了模拟仿真。通过对不同抗冲方法和极限情况的仿真证明:基于模糊PID控制的磁流变半主动最优抗冲设计可以在保证设备安全的前提下,减小冲击加速度和系统位移,提高被动隔振系统的抗冲击性能。     

叶片式MRF减振器磁路设计与有限元分析

介绍了以传统叶片式液压减振器为基础而设计的叶片式MRF减振器,并利用Ansoft工程电磁场有限元分析软件,建立其磁路有限元分析模型;通过深入分析该型减振器的磁场分布,为其在车辆悬挂系统半主动控制中的应用奠定了基础。     

稀土永磁减振器特性的数值模拟分析

简要介绍了目前稀土永磁减振器的研究现状和单质量稀土永磁减振器的结构与工作原理,运用大型有限元软件ANSYS对稀土永磁减振器的工作过程进行数值模拟,分析其在工作过程中的磁通密度、磁力线分布、力学特性以及它们之间的相互关系。研究表明:稀土永磁减振器具有较好的非线性减振效果;ANSYS在模拟稀土永磁减振器工作过程时,能形象直观的反映其在工作过程中的各种特性参数。     

基于磁流变液的舰载机拦阻过程模糊PID控制

针对舰载机拦阻过程的运动特性分析,建立了舰载机拦阻缓冲过程的力学模型与状态方程,通过对基于磁流变阻尼拦阻缓冲过程的分析,引入了位移和速度矢量作为磁流变缓冲拦阻控制系统的输入,完成基于模糊控制的舰载机拦阻缓冲过程控制。应用模糊PID控制器非线性拟合能力来适应舰载机着舰情况变化,并仿真验证建立的磁流变缓冲拦阻模糊PID算法具有较好的预测精度和应用范围。     

某弹载信息采集设备振动分析与减振设计

随着导弹技术发展的需要,弹载信息采集设备应运而生。然而弹载电子设备在导弹飞行过程中所面临的振动环境较为苛刻,为保证其工作的可靠性,不可避免地需要对弹载设备进行振动分析与减振设计。基于振动学原理及有限元理论,采用有限元仿真技术对弹载信息采集设备中关键模块进行详细的振动分析;根据振动分析结果对弹载信息采集设备进行总体减振设计,采用增强探测器印刷板厚度为2 mm、背部添加加强筋和箱体底部安装减振器的方式进行减振设计,并对减振后电子设备的振动响应特性进行仿真分析,结果电源模块各元器件减振效应均高于45%、各光纤连接器减振效率均高于90%。得出满足设计要求的设计方案。     

车辆半主动悬挂的频域控制算法

依据阻尼对车辆悬挂各指标传递特性的影响在频域上存在一定一致性的特点,提出了一种频域半主动控制算法.该算法只需在车身上安装一个加速度传感器,通过简单的规则判定悬挂振动频率所属频带范围,并实施相应的阻尼控制,即可显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性.与天棚控制相比,频域控制算法振动抑制效果好,所需传感器少,因而具有更好的性价比和可靠性,适用于工程应用.     

液压与磁流变缓冲器定距制动精度比较

为了研究不同缓冲器的定距制动精度,基于流体力学理论建立了液压缓冲器动力学和运动学数学模型,设计了单向长行程磁流变缓冲器,建立了相应的Bingham磁流变阻尼模型。针对不同的冲击载荷,基于Matlab对两种缓冲器进行了仿真研究。与设计重量30t工况比较,当冲击载荷重量变化分别为20t、40t时,液压缓冲器定距制动精度误差分别为-8.3%和3.3%,磁流变缓冲器的误差小于±1%。仿真结果表明:磁流变缓冲器对负荷变化的适应性更优,在有效吸收冲击能量的同时,可使得制动对象准确停止在设定目标位。