复合智能磁流变液的制备及流变性质研究

利用多元醇软化学方法制备了 Co- Ni超细颗粒 ,将 Co- Ni磁性颗粒与微孔材料通过粘结剂混合研磨 ,制得复合磁性颗粒 ,为了克服磁流变液的沉降稳定性 ,令复合磁性颗粒的密度等于载液的密度 ,各组分按此比例制备的 MRF具有较好的稳定性。利用旋转粘度计测试表明 ,无外场时 ,磁流变液的剪切应力 τ随剪切速率 γ变化的本构关系为 :τ=11.4γ0 .7,为一非牛顿液体。探讨了剪切应力和表观粘度系数随外加磁场和温度的变化关系 ,表明研制的 MRF的流变性质具有较高的低磁场敏感性质 ,并且具有较好的温度稳定性。

智能磁流变(MR)阻尼器半主动控制的研究

提出了一种基于磁流变 (MR)阻尼器的结构智能半主动控制方法。利用模糊神经网络辨识出能真正反映磁流变阻尼器动力特性的智能辨识模型 ,在此基础上提出一种基于最佳逼近 Bang- Bang主动控制的智能半主动控制算法 ,从而使得 MR阻尼器在每一控制瞬时始终处于最大耗能状态 ,有效地减小了结构在地震作用下的位移与加速度响应。算例仿真验证了所提方法的有效性与实用性。

磁流变智能结构的微粒群优化控制

在磁流变智能结构的减震控制中,结构的位移控制和加速度控制是其减震控制的两个重要控制目标,这就使得磁流变智能结构的减震控制成为了一多目标优化控制。为此,采用微粒群优化控制算法同时对磁流变智能结构的位移和加速度进行了最优控制分析,实现了磁流变智能结构多目标的优化减震控制。并对一座每层各安装一个磁流变阻尼器的五层钢结构分别采用微粒群优化控制算法、ON控制算法和OFF控制算法进行了实例对比分析,结果表明:采用微粒群优化控制可显著地减小结构的位移反应,同时也可一定程度地减小结构的加速度反应。

渤海某平台磁流变智能阻尼隔振控制

目的研究了利用主动变阻尼控制系统优化方法设计磁流变智能阻尼隔振平台结构,为实际工程利用磁流变阻尼器为结构减振设计提供方法.方法采用ANSYS软件提供的结构刚度矩阵庞大,不易进行半主动和主动控制系统设计,根据ANSYS有限元分析提炼出简化计算模型,基于主动最优控制设计方法,设计了磁流变阻尼隔振系统,进行了冰激振动和地震动作用下的磁流变阻尼智能振动控制反应分析.结果该平台半主动磁流变阻尼隔振体系对导管架端帽处最大位移和甲板处最大加速度均有很好的控制效果,隔振层位移满足采油工艺要求.结论主动最优控制设计方法是一种很好的设计方法,具有广泛的应用前景;对于平台结构半主动磁流变智能阻尼隔振体系是较好的控制方案.

机器人仿生膝关节的计算力矩加比例微分反馈控制

磁流变阻尼器控制的四连杆关节瞬时转动中心是变化的,仿生特性好,但机构模型复杂,模拟人腿关节运动时变轨迹跟踪较为困难。基于此,提出行走机器人四连杆仿生膝关节机构,建立虚拟样机、机构动力学简化模型和磁流变阻尼器Bingham模型。基于瞬时转动中心和简化的关节几何中心,引入大小腿长度变化以减少模型误差。设计计算力矩加比例微分反馈控制算法来控制关节摆动。采用Lyapunov方法,分析在模型存在误差情况下,控制算法的收敛性和跟踪误差大小。在虚拟样机上对阻尼力和关节摆动运动进行仿真,在样机上对控制算法进行验证。试验结果表明,引入瞬时中心和几何中心,可降低模型误差,控制算法轨迹跟踪精度能满足行走机器人行走要求。