主動(dòng)變阻尼沖擊減振系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、將主動(dòng)沖擊減振技術(shù)應(yīng)用于武器系統(tǒng)緩沖器具有重要的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖擊條件下的主動(dòng)變阻尼技術(shù)的研究還處于起步的階段，在理論和應(yīng)用研究方面存在著許多的空白。 本文在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外磁流變技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)磁流變阻尼器沖擊振動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了深入的探討。主要研究沖擊載荷下磁流變阻尼器的力學(xué)特性；磁流變沖擊減振系統(tǒng)控制策略；磁流變沖擊減振系統(tǒng)的集成三個(gè)方面的問(wèn)題。 修正了原有的采用層流定常流動(dòng)理論推導(dǎo)的沖擊載荷

2、下磁流變液在阻尼通道內(nèi)的動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)磁流變液在阻尼通道內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的不同，建立了層流和湍流狀態(tài)下，磁流變液在阻尼通道的一維非定常流流體動(dòng)力學(xué)模型。 在分析了長(zhǎng)行程抗沖擊磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了由環(huán)形阻尼孔內(nèi)的摩擦阻尼力、庫(kù)侖阻尼力、慣性阻尼力、節(jié)流阻尼力、導(dǎo)向頭流液孔的阻尼力、結(jié)構(gòu)附加阻尼力和摩擦阻尼力等部分構(gòu)成的沖擊載荷下磁流變阻尼器的力學(xué)模型。比較全面地描述磁流變阻尼器在沖擊載荷下的力學(xué)特性。 將結(jié)構(gòu)

3、振動(dòng)系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)界限控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為輸出目標(biāo)跟蹤問(wèn)題，提出了帶擾動(dòng)前饋調(diào)整的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)模型。針對(duì)沖擊振動(dòng)具有的持續(xù)時(shí)間短、能量大、頻帶寬的特點(diǎn)以及沖擊條件下磁流變阻尼器具有的強(qiáng)非線性、不確定性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于全狀態(tài)反饋和指數(shù)趨近律控制率的滑模變結(jié)構(gòu)目標(biāo)跟蹤控制器。并利用模糊邏輯理論抑制滑模開關(guān)作用引起的抖振現(xiàn)象。 對(duì)滑模控制算法在非線性時(shí)滯系統(tǒng)中的魯棒性進(jìn)行了分析，選用 Smith 預(yù)估控制法對(duì)沖擊減振系統(tǒng)的輸出時(shí)滯進(jìn)行補(bǔ)償。

4、為了消除模型誤差對(duì)補(bǔ)償效果的影響，以及約束系統(tǒng)靜態(tài)增益變化引起的輸出失真，設(shè)計(jì)了磁流變阻尼器阻尼力自適應(yīng)Smith預(yù)估器動(dòng)態(tài)修正模型。 通過(guò)磁流變減振器在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)證明了力學(xué)模型的理論的正確性。通過(guò)開環(huán)。on_off實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了時(shí)滯補(bǔ)償算法的有效性。并比較了普通開關(guān)算法、PID 算法和模糊滑?？刂扑惴ㄏ麓帕髯儧_擊減振系統(tǒng)的控制效果，驗(yàn)證了模糊滑?？刂扑惴ǖ挠行?。 最后討論了磁流變沖擊減振系統(tǒng)的智能軟硬件