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基于磁流变阻尼器的多维隔振平台研究
| 论文题名： | 基于磁流变阻尼器的多维隔振平台研究 |
| 关键词： | 汽车并联隔振平台;磁流变阻尼器;半主动控制器;力学模型 |
| 摘要： | 随着经济的快速发展，汽车行业的发展突飞猛进，安装在其上的贵重仪器和设备不仅会受到外界的振动干扰，也会受到自身干扰的影响，这些都会对设备的使用寿命产生一定的影响。而若设备之间产生共振，即当贵重仪器和设备受到极为强烈的振动时，可能会造成这些设备和仪器失去作用。因此，本文研究一种以Stewart机构为基础的多自由度的并联隔振平台来解决此问题，并将磁流变阻尼器作为隔振平台的执行器，然后设计合适的半主动控制器。主要内容有以下几点： 首先，以具有优良性能的Stewart机构为平台的基础，采用磁流变阻尼器作为平台的执行机构，来提高平台的隔振效果。从理论上分析磁流变阻尼器的工作方式，给出磁流变阻尼器的结构和工作模式；对几种磁流变阻尼器的力学模型进行分析，并在Bouc-Wen模型的基础上建立一个参数线性化的Bouc-Wen模型，并利用遗传算法进行参数辨识，再基于辨识结果建立模型。 第二，通过分析Stewart平台的基本类型，选取本文需要的隔振平台基本构型；对隔振平台进行力学分析，从旋转矩阵的建立到六自由度隔振平台支腿长度以及速度进行分析，获得隔振平台支腿长度和速度的Simmechanics模型；通过Simmechanics建立被动隔振系统模型，并对其仿真，为后续半主动控制器的设计和仿真建立良好的基础。 第三，建立基于单自由度被动隔振系统，通过仿真验证隔振有效性；对隔振系统的固有频率进行分析，得到系统所需的固有频率，为之后模型的运行提供数据；基于理想天棚阻尼系统对六自由度隔振平台的控制算法进行设计，设计基于理想天棚控制的开关（on-off）控制算法，添加的开关控制能减少在进行开关控制时系统产生的轻微振动，将被动隔振系统算法作为对比算法验证on-off控制算法的有效性，采用Simulink和Simmechanics进行仿真；并验证半主动隔振平台应用到汽车上的隔振效果。 最后，为了验证第二章磁流变阻尼器的特性和整个系统的隔振有效性，本文利用MATLAB/RTW软件进行磁流变阻尼器以及隔振平台的实验。实验内容包括磁流变阻尼器的性能实验，以及六自由度平台的硬件在环仿真实验。通过实验验证基于磁流变阻尼器的六自由度隔振平台的性能。 |
| 作者： | 王瑞 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 赵强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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