磁流变阴尼器件双向驱动方法和实现

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着社会和经济的发展，人类对于大型土建工程结构的需求在迅速增长，同时面临的威胁也越来越严峻。因此，人们希望土建工程结构能够自感知外部环境，并能够对感知的状态做出及时响应。近年来，基于磁流变技术的阻尼器件由于具有响应快、可逆性好、动态范围宽等优点，特别适合于土建工程结构的智能控制。磁流变(MRF)阻尼器件是一种以磁流变液为工作介质的可控阻尼器件，在建筑结构、汽车等振动控制领域具有广泛的应用前景。在实际应用过程中，为了使MRF阻尼器件的线圈产生双向磁场，改变阻尼力的范围，本文提出了M

2、RF阻尼器件双向驱动的设计思想和实现方法。系统以控制芯片ARM7为核心，应用电力电子技术、现代控制理论来实现双向驱动装置的设计。首先论文介绍了MRF阻尼器件，主要包括磁流变液、磁流变效应以及MRF阻尼器件在实际工程中的应用。并对MRF阻尼器件双向驱动方法进行了介绍，其主要内容包括H型桥式斩波器结构和工作原理、及调制方式的选择。根据系统设计需求，本文提出了ARM7为平台的双向驱动装置设计方案。其次详细介绍了双向驱动装置的具体设计，其中包括硬件和软件设计。根据各个模块的功能和特点，采用模块化设计思想，本文设计完成了

3、双向驱动装置硬件平台的电路原理图。软件系统设计是以硬件平台为基础，对软件功能进行划分，其主要内容包括数据采集、PWM信号产生、电流PID控制、数码管显示。同时，采用Keil开发环境下C语言编程来实现，保证了双向驱动装置软件系统的运行效率和可维护性。最后，基于双向驱动装置硬件平台与软件部分的设计，对整个系统进行了测试，实验结果表明：双向驱动装置根据控制电压的方向和大小，可以实时的向MRF阻尼器件输出相应大小与方向的电流，并且该电流的大小线性可控。同时，该装置具有响应速度快、操作方便、实时显示的特点，满足了MRF阻

4、尼器件的应用。关键词：磁流变(MRF)阻尼器件，PWM，双向驱动方法，PID控制ABSTRACTWiththedevelopmentofsocietyandeconomy,human’Sdemandforlarge‘scalecivilengineering咖m鹏isgrowingrapidly．However,thethreatfacedbyhumaIl1smore锄Idmoreserious．Therefore，itishopedthatthecivilengineering鼬ructureperceive

5、thestateofexternalenvironmentinself-sensingway,thenrespondtimelytot11e啦鹏ofselosensing．Nowadays，duetotheadvantagesofquickresponse，goodreverSible，诚ded)rIl锄icrange，dampingdevicebasedontheMagneto-rheological(MR)tedm0109yisparticularlysuitableforintelligentcontro

6、linthecivilengmeemgs1】佻nlre．TheMRdamperisakindofcontrollabledevicewiththeworkingmediumofma鲫etorheologicalfluid．AndithasbeenwidelyusedinthefieldofvibrationcoIl_呐l，such勰buildingstructureandautomobile．Inpracticalapplicationprocess，mordertomaketllecoiloftheMRdam

7、perproducetwo—waymagneticfieldandchangetherangeofthedampiIlgforce，thispaperpresentsthedesignandimplementationmethodsof咖．、ⅣavdrivingfortheMRdamper．ThesystemusescontrollerchipARM7asthecorepart，powerelectr0Ilicsandmodemcontroltheoryarealsoappliedtocompletethede

8、signoftwo—waydrivingdevice．Firstofall，thisarticleintroducestheMRdamper,includingtheMRfluid，theMRe虢ctandtheapplicationoftheMRdamperinpracticalengineering·Andthetwo。waydrivingmethodoftheMRdamperis