車用磁流變阻尼器的逆模型及其勵磁電流驅(qū)動器研究.pdf

1、磁流變液(Magnetorheological fluid)作為一種智能材料，其流變特性在外界磁場作用下能夠在牛頓流體和半固體之間連續(xù)、可逆、快速的切換。磁流變阻尼器(Magnetorheological damper)是磁流變液的典型應(yīng)用之一，它可以在機械結(jié)構(gòu)和電氣控制之間建立快速的控制接口。作為一種半主動執(zhí)行器件，磁流變阻尼器在車輛半主動懸架控制系統(tǒng)中具有重大的理論研究價值和應(yīng)用潛力。然而由于磁流變阻尼器固有的強非線性磁滯特性，其逆

2、力學(xué)模型很難建立，使得在工程應(yīng)用中實現(xiàn)對磁流變阻尼器半主動控制系統(tǒng)精確、快速、有效的控制十分困難。本文基于應(yīng)用“歸一化”概念的變換現(xiàn)象模型，采用多島遺傳算法對該模型參數(shù)進行辨識，得到各個勵磁電流下對應(yīng)的模型參數(shù)，并采用數(shù)據(jù)擬合的方法建立了變換現(xiàn)象模型參數(shù)與阻尼器線圈中勵磁電流的對應(yīng)關(guān)系。提出了一種基于變換現(xiàn)象模型的磁流變阻尼器逆力學(xué)模型，并對磁流變阻尼器逆力學(xué)模型的建模精度進行了數(shù)值仿真。仿真結(jié)果表明提出的逆力學(xué)模型可以根據(jù)磁流變阻尼器

3、的運動狀態(tài)和期望輸出阻尼力精確的預(yù)測所需的勵磁電流，進而輸出期望的阻尼力實現(xiàn)有效的振動控制。然后對磁流變阻尼器的勵磁電流驅(qū)動器進行了研究，根據(jù)磁流變阻尼器的工作要求確定了勵磁電流驅(qū)動器的性能指標，設(shè)計了勵磁電流驅(qū)動器的各個組成部分并對各部分的電路參數(shù)進行了計算。為對電路進行分析和驗證，分別建立了電路的仿真模型和實驗測試系統(tǒng)。仿真和實驗測試結(jié)果表明設(shè)計的勵磁電流驅(qū)動器輸出電流的線性度好、紋波小、動態(tài)響應(yīng)時間短，各項性能指標均滿足磁流變阻尼