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起落架磁流变减震器控制算法及电路研究

作者：金平 Publish: 2007-7-5 Hits:-

【中文题名】

起落架磁流变减震器控制算法及电路研究

【英文题名】

Study on Semi-Active Control of MR Fluid Absorber Vibration Reduction System

【学科专业】

飞行器设计

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-7-5

【中关键词】

磁流变减震器,模糊控制,开关电源,半主动控制,,

【英关键词】

MR fluid Absorber,Fuzzy control,Switching power,Semi-active control,

【分类导航】

航空、航天>航空>飞机构造与设计>起落装置>>

【论文摘要】

由磁流变液制成的半主动减震器响应速度快、功耗低、阻尼力大且连续可调,安全性高,是一种典型的可控流体减震器,适用于结构振动控制及车辆悬架系统振动控制的减震器。目前在振动控制中常采用半主动控制方法,这是由半主动控制无需附加能源、能耗低、容易实现等特点决定的。在安装有磁流变减震器的减震系统中,通过改变阻尼器的阻尼系数,可实现减震系统的半主动控制。本文对磁流变阻尼器的振动特性和半主动控制方法进行了研究。首先对自行设计的、多环形槽结构磁流变减震器进行了振动特性分析。从振动力学的角度建立减震器的力学模型,进行了简谐激励下的受迫振动分析,得到系统振动特性的传递率曲线。利用振动实验台对减震器的振动特性进行了实验,验证减震器设计合理性;结合理论分析,优化减震器结构参数。然后从模糊控制理论知识控制理论出发,设计了磁流变减震器阻尼力的模糊控制算法。利用开关电源的DC-DC变换原理设计磁流变减震器励磁线圈的驱动电路。利用振动实验台,比较被动控制和基于模糊控制的半主动控制下减震系统的减震效果。结果表明:基于模糊控制的半主动控制是可行的,减震效果比被动控制的减震效果好。

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-9
绪论	9-12
1、前言	9
2、磁流变液减震器国外发展历史和现状	9-10
3、国内发展历史和现状	10-11
4、本文研究内容及意义	11-12
第一章磁流变减震器	12-16
1.1 磁流变液的介绍	12-14
1.1.1 磁流变液研究现状	12
1.1.2 磁流变的组成	12-13
1.1.3 磁流变液的特征	13-14
1.2 磁流变液减震器设计	14-15
1.3 小结	15-16
第二章减震器振动特性分析	16-21
2.1 减震器的振动方程	16-18
2.2 半主动式减震器	18-20
2.3 小结	20-21
第三章磁流变减震器控制算法研究	21-33
3.1 减震系统的控制方法分类	21-22
3.2 半主动控制减震方法概述	22-25
3.3 模糊逻辑控制器	25-33
3.3.1 模糊控制的数学基础	25-26
3.3.2 模糊控制发展	26-27
3.3.3 模糊控制系统的基本构成	27-28
3.3.4 模糊化单元	28-29
3.3.5 模糊规则	29
3.3.6 模糊推理	29-30
3.3.7 去模糊化单元	30
3.3.8 模糊控制器的动态特性	30-33
第四章磁流变减震器励磁线圈的驱动电路设计	33-48
4.1 磁流变减震器励磁线圈驱动电路的设计要求	33-35
4.1.1 励磁线圈驱动电路特点	33
4.1.2 主要技术指标	33
4.1.3 DC-DC 转换器设计理论的选择	33-35
4.2 Buck DC-DC 变换器原理	35-40
4.2.1 电路的工作过程	35-36
4.2.2 主要关系式	36-39
4.2.3 Buck 变换器的性质	39-40
4.3 磁流变减震器器驱动电路设计	40-47
4.3.1 TL494 集成PWM 控制器性能介绍	40-43
4.3.2 驱动电路设计	43-47
4.4 小结	47-48
第五章减震器模糊控制器的设计	48-61
5.1 振动实验台简介	48-50
5.2 减震器实验特性分析	50-51
5.3 磁流变减震器模糊控制器的设计	51-56
5.3.1 确定模糊控制器的输入输出变量	52
5.3.2 输入输出变量的模糊化	52-54
5.3.3 建立模糊控制规则	54-55
5.3.4 模糊推理	55-56
5.3.5 解模糊化	56
5.4 控制算法实验结果	56-60
5.5 小结	60-61
结论	61-62
致谢	62-63
参考文献	63-66
作者简介	66

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.97178



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