本项目综合运用机械学、流体力学、电磁学和控制学的理论,对磁流变减振器在冲击载荷下的动力学模型和控制方法进行了理论和实验研究。课题实验测试了磁流变液体在高剪切速率下的流变特性,分析了其剪切稀化现象;针对冲击载荷特点,课题设计加工了6个系列的长行程磁流变减振器,并对冲击型磁流变减振器的磁路设计与加工工艺问题进行了深入总结;考虑惯性力影响,建立了冲击载荷下的磁流变减振器动力学模型,实验验证理论模型精度达到90%以上。课题针对冲击载荷下的磁流变减振器工程应用特点,分析了时延问题,提出了补偿控制算法,分析比较了适合高冲击载荷环境下磁流变减振器的控制策略包括On-Off、PID、模湖、自适应控制与滑模控制等。同时,在国内首次研制了冲击载荷下的磁流变减振器动态特性与振动半主动控制试验台架,开发了磁流变冲击减振系统的智能软硬件平台,并以火炮反后坐装置为对象,设计了火炮磁流变反后坐系统原理样机,进行了靶场测试实验。项目的研究对磁流变减振器在高冲击环境下的应用提供了理论指导,对推动该技术在国民经济尤其是国防领域的应用有重要意义。
英文主题词Magnetorheological shock absorber; Impact load; Dynamic model; Control strategy;