Method to calculate the kinetic parameters of the invention discloses a magnetorheological fluid damper force, according to the engineering experiment or the \damping force speed curve, adjust the complexity of polynomial model of hysteresis characteristics of the times, the actual curve is divided into positive and negative acceleration (ascending) acceleration (descent) the two part, through the two part of the curve fitting respectively, to ensure the accuracy of model fitting in the damping force speed curve; according to the ends of regional polynomial Runge phenomenon, Bingham mechanical model fitting, ensures the accuracy of the model based on the reduced number; using polynomial model and mechanics model of Bingham that improvement of traditional single use polynomial model and mechanical model of Bingham, to ensure the accuracy of the model, while avoiding the polynomial Runge The phenomenon of the damping force speed characteristic curves were better fit to.
【技术实现步骤摘要】
一种磁流变液阻尼器阻尼力的非参数动力学计算方法
本专利技术涉及高端装备半主动振动控制领域,特别涉及基于半主动振动控制原理工作的磁流变液阻尼器的设计和控制。
技术介绍
已知,磁流变液阻尼器以磁流变液作为介质,在外加磁场作用下,磁流变液颗粒由散乱分布变为沿磁场方向的链状排列,外部形态呈现半固态,继而产生剪切屈服强度。磁场强度越大,剪切屈服强度及磁流变液流动阻尼也随之增大,进而导致其输出阻尼力变大。磁流变液阻尼器的输出阻尼力与振动位移以及振动速度之间的关系是其重要的物理指标。而磁流变液阻尼器数学模型的准确程度决定了上述两个关系的评估能力,对控制策略和控制效果有重要意义。准确的数学模型使其具有较好的控制效果。但是,由于磁流变液流变特性及电磁非线性使磁流变液阻尼器的动态特性呈现强非线性,这就使其力学建模存在很大困难。伪静力学模型是常用的一个磁流变液阻尼器数学模型,该模型根据阻尼器内部结构和流体流动规律,应用流体力学建立简化的磁流变液间隙流动模型,并带入磁流变液本构模型,得出输出阻尼力计算式。采用伪静力学模型分析阻尼器动态特性,需要已知其结构参数及流体流变参数,适用于阻尼器的设计验证阶段。此外,采用伪静力学模型计算磁流变液阻尼器阻尼力与振动位移、振动速度之间的线性关系,与实际的阻尼器与振动位移、振动速度之间的线性关系存在一定的误差,而且随着控制电流增大,该误差越大。动力学模型也是常用的一个磁流变液阻尼器数学模型,该模型基于实验测得的阻尼器动态特性,然后经过参数辨识建立其动力学方程。Hiwatashi等人将此模型用于磁流变液阻尼器振动平台控制实验,取得了一定的效果。Bi ...
【技术保护点】
一种磁流变液阻尼器阻尼力的非参数动力学计算方法,其特征在于:根据所得的“阻尼力‑速度”曲线,对其滞环特性的复杂程度调整多项式模型次数,将实际曲线分为正加速度(上升段)和负加速度(下降段)两部分,通过对这两部分曲线的分别拟合,保证模型在“阻尼力‑速度”曲线上的拟合准确性;根据高次多项式出现Runge现象的两端区域,则使用Bingham力学模型拟合,在保证精度的基础上降低模型次数;实现对“阻尼力‑速度”特性曲线进行更好地拟合的目的。
【技术特征摘要】
1.一种磁流变液阻尼器阻尼力的非参数动力学计算方法,其特征在于:根据所得的“阻尼力-速度”曲线,对其滞环特性的复杂程度调整多项式模型次数,将实际曲线分为正加速度(上升段)和负加速度(下降段)两部分,通过对这两部分曲线的分别拟合,保证模型在“阻尼力-速度”曲线上的拟合准确性;根据高次多项式出现Runge现象的两端区域,则使用Bingham力学模型拟合,在保证精度的基础上降低模型次数;实现对“阻尼力-速度”特性曲线进行更好地拟合的目的。2.根据权利要求1所述的一种磁流变液阻尼器阻尼力的非参数动力学计算方法,其特征在于,所述方法的具体步骤如下:步骤1,用多项式模型拟合磁流变液阻尼器“阻尼力-速度”滞环曲线的低速区域,将实际曲线分为正加速度(上升段)和负加速度(下降段)两部分,对这两部分曲线分别拟合,以提高模型对“阻尼力-速度”滞环曲线的拟合精度;多项式模型输出阻尼力为:式中,ai——阻尼力模型中多项式的系数;v——阻尼器的振动速度;n——多项式的次数;F——阻尼器输出阻尼力;bik——I与ai关系中的待辨识系数;N——待辨识系数多项式次数;k——待辨识多项式系数的次数;I——控制电流;步骤2,根据实际阻尼器“阻尼力-位移”及“阻尼力-速度”曲线的复杂程度选取多项式模型次数n(n≥6);对于待辨识系数多项式次数N,可根据多项式模型次数n选取,得到系数ai与控制电流I之间的关系的一种计算方法;步骤3,使用Bingham力学模型拟合磁流变液阻尼器“阻尼力-速度”滞环曲线两端的高速区域,避免Runge振荡现象的产生;Bingham模型输出阻尼力为:F=fysgn(v)+c0v+f0式中,F——磁流变液阻尼器输出阻尼力;fy——库仑阻尼力,与控制电流有关;c0——粘滞阻尼系数;...
【专利技术属性】
技术研发人员:权凌霄,李斌,易佰健,郭海鑫,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。