自感知磁流变复合阻尼器的设计与研究

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为了实现普通磁流变阻尼器在机械、建筑、桥梁、航空航天等领域设备的同位控制,研究和发展主、被动控制一体化的理论、技术和装置。本文设计了一种自感知磁流变复合阻尼器,并就超磁致伸缩逆效应的传感技术和磁流变液、超磁致伸缩材料耦合机理开展了系统的研究。主要研究内容包括:第一章介绍了磁致伸缩逆效应及其应用、磁流变材料的基本特性及其应用、磁流变减振系统控制策略研究现状等研究背景,提出了论文的选题意义和主要研究内容。第二章阐述了新型自感知磁流变复合阻尼器的基本原理,并设计了阻尼器的两大关键装置:基于超磁致伸缩逆效应的内置传感装置、被动和半主动阻尼减振装置。第三章建立了超磁致伸缩逆效应的数学模型,对建立的超磁致伸缩材料所受外加应力—磁感应强度关系模型进行了求解,并对模型进行了仿真和实验研究。第四章为自感知磁流变复合阻尼器建立了模糊控制策略,确定模糊控制器的输入变量和输出变量和它们的基本论域范围。确定了模糊化和解模糊化的方法、论域、量化因子、比例因子以及采样时间,设计了模糊控制器的控制规则。第五章建立了装有新型自感知磁流变复合阻尼器的1/4车辆模型,仿真了车辆在路面上行驶时车体的垂直加速度和速度,得出了加速度功率谱,通过与普通车辆的数据对比,验证了半主动模糊控制的新型磁流变阻尼器具有较强的减振效果。第六章对研究内容进行了概括和总结,展望了未来的主要研究工作和方向。
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