半主动自适应控制系统及其在振动控制中的应用

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1、河北工业大学硕士学位论文半主动自适应控制系统及其在振动控制中的应用摘要近年来，随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，人们对振动控制的要求越来越高，主动控制由于其优良的控制性能，自然成为研究的一个热点。但是由于缺乏合适的作动器，主动控制的实现比较困难。电流变流体是一种智能材料，它的表观粘度和剪切屈服应力可随外加电场发生快速可控的变化，且这种转变连续、可逆、快速。这种独特的性能，使得电流变液体可被用作一种可控阻尼介质，为结构振动控制提供了新的思路。本研究围绕用振动能量回馈实现振动的自适应控制的这个新的观点，对电流变流体自适应减振系统进行了多方面的研究。在分析电流变流体

2、机理及其影响因素的基础上，配制了面向实际应用的电流变流体，并根据工程上对电流变流体的性能要求进行性能测试。试验证明，配制的电流变流体的综合性能较好，其性能与原有配方相比有一定的提高。这种电流变流体在3．3kV／mm的外加电场强度下，静态剪切屈服应力可达3kPa。在对试验结构进行分析的基础上，改进了减振器的结构，修正了系统的模型；对自适应减振器性能进行了大量的测试，通过与仿真结果比较，分析了造成示功曲线局部畸变的原因，为机构及其参数设计以及改进提供了依据；基于振动半主动自适应控制策略，建立了半主动悬架系统的状态方程，并旦进行了仿真，从而得出与被动悬架结构相比，采用电流

3、变流体减振器的半主动悬架在汽车行驶平顺性和操纵稳定性上均有较大的改善，性能大为提高。与主动悬架相比，半主动悬架性能改善亦接近于主动悬架，且由于其构造简单，成本低，故有广阔的应用前景。关键词：电流变流体，振动能量回馈，电流变减振器，自适应控制半主动自适应控制系统及其在振动挎制中的应用SEMI．ACTlVEADAPTlVECoNTROLSYSTEMANDITSAPPLICATIONFORⅥBRATIoNCoNTROLABSTRACTRecently，withtheprogressofscienceandtechnologyandimprovementofpeople’S

4、livingstandard，moreandmorehighvibrationcontrolperformanceisdemanded．Activecontrolsystem，duetoitsexcellentcontrolability,hasbecomeahotspotofresearch．．Butthereisnosuitabledamper,whichhashinderedtheprogressofactivecontr01．Electrorheological(ER)fluidisakindofsmartmaterial．Becauseofitstwoat

5、tractivecharacteristic：controllabililtyofitsapparentviscosityandquickresponsetoexternalappliedelectricfield．ERfluidcaJlbeappliedtOmechanicalvibrationcontrol，usedascontrollablemedium，mainlyintheformofcontrollabledampers．Inthisthesis，manyresearchworkhasbeendoneonERadaptivevibrationcontro

6、lsystemaroundthenewideathatusingvibrationenergyfeedbacktorealizeadaptivevibrationcontr01．OnthebasisofanalyzingthemechanismandinfluencefactorsofERfluid，WedevelopedakindofERfluidwhichisusedinourexperiment，thenwemadeaperformancetest，whichprovedthattheERfluidisbetterthanbefore．TheERfluidwe

7、developedisquitesuitableforresearchpurpose，andithasastaticyieldstressof3kPaat3．3kV／mm．Onthebasisofanalyzingtheresultofthetest，wehaveimprovedthestructureofthedamperandrevisedthesystematicmodel．Wehaveexperimentsonthedampertotestitsdampingperformance．Comparingwiththesimulationforce—disp