一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器及其控制方法

文档序号:33323595发布日期:2023-03-03 21:57阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,包括内外缸筒、压缩装置、电压反馈装置和多极可控阻尼回流装置;所内外缸筒包括内缸筒和外缸筒,所述内缸筒内腔为磁流变液内流道,所述内缸筒外壁与外缸筒内壁留有的间隙为磁流变液外流道;所述的压缩装置包括活塞、两个弹簧,所述活塞沿内缸筒轴线上下运动,所述两个弹簧位于活塞的两侧并分别设有弹簧座固定;所述的电压反馈装置包括两个压电陶瓷堆,所述两个压电陶瓷堆分别设于两个弹簧的另一端,压电陶瓷堆受压后产生电压信号;所述的多极可控阻尼回流装置包括六极环形铁筒、格栅阻尼柱、锥形可调阻尼装置、多孔直角流道底座装置所述格栅阻尼柱内部设有方形磁流变液流道,该流道与磁流变液内流道连通,所述格栅阻尼柱位于六极环形铁筒内部,所述可调阻尼装置上部设有磁流变回流装置,实现内缸筒上下腔容积平衡,所述六极环形铁筒由绕有六组线圈的六铁心环绕而成,通电后可产生磁场,从而构成多极环形磁路,所述六组线圈分别与所述控制器连接,控制器依据所述反馈电压选择线圈组合类型,通过改变所述六组线圈组合方式构成变组态的多种磁场分布,所述多孔直角流道底座装置位于减振器主体的外侧,内部设有多孔流道,分别连通所述磁流变液的内外流道,通过所述外缸筒留有的螺纹装置与主体连接,内部嵌有装配后的六极环形铁筒。2.根据权利要求1所述的一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,所述内外缸筒的一端在侧边留有圆孔,且外缸筒留有的圆孔连接带有螺纹的空心轴筒,外缸筒嵌套在上底座和下底座上,内缸筒通过螺纹与上底座和下底座连接,且内缸筒和外缸筒的圆孔同心,内缸筒和外缸筒的间隙为磁流变液的外流道。3.根据权利要求2所述的一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,所述外缸筒通过焊接的方式与空心轴筒连接,轴筒的内孔大于内缸筒的圆孔,在内缸筒不具有圆孔的一端设有多个回流小孔,实现磁流变由外流道流入内流道。4.根据权利要求1所述的一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,所述活塞与活塞杆通过螺纹连接且设有紧定螺钉限制其周向运动,活塞上侧弹簧底座嵌套在活塞杆上,下侧弹簧底座通过设有的凸轴与活塞配合。5.根据权利要求1所述的一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,所述多孔直角流道底座设有多孔直角流道底座、回流外罩和内流道连接器,内流道连接器与内缸筒孔连接,从而引出内流道磁流变液,多孔直角流道底座一端配有内螺纹,与外缸筒轴筒连接,同时压紧内流道连接器。6.根据权利要求1所述的一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器,其特征在于,所述六极环形铁筒包括六组衔铁芯围成的环形圆筒和六个铜线绕组,绝缘漆包铜线绕组独立的缠绕在六组铁芯上,其六组绕线由回流外罩处开设的圆孔引出,通电可形成多极环形磁路,通过控制器实现基于六绕组可变组态的多种磁场分布。7.一种用于权利要求1-6任一所述一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、将压电陶瓷接线端信号线引出减振器并接入控制器电压采集端口;步骤2、将引出阻尼回流装置的6对绕组控制线标定,按照六组铁芯内部环形排列方式,以逆时针为正向对绕线命名为1、2......6号绕组,并分别接入控制器的六个电流输出接线端;
步骤3、将6组绕线进行组合,分为1个绕组组合、2个绕组组合、4个绕组组合、6个绕组组合四种组态,1个绕组组合方式包括:1、2、3、4、5、6;2个绕组组合方式包括3种类型,分别为:1-4、2-5、3-6; 1-3、2-4、3-5、4-6、5-1; 1-2、3-4、5-6,在控制时选用第1种组合方式;4个绕组组合方式包括:1-2-4-5、2-3-5-6、3-4-6-1;6个绕组组合方式包括:1-2-3-4-5-6;则根据以上组合类型的不同且产生的磁场不同,将组合一共分四类,且依次命名为
①②③④
;步骤4、根据四类组合方式产生的阻尼力的大小,设置反馈电压阈值分别为0、a、b、c四个阈值,且对上述四类组合进行优先权标定,当反馈电压x即0≤x<a时,优先选择

进行系统控制;依次类推,当反馈电压x即b≤x<c时,优先选择

进行系统控制:最后当反馈电压x即c≤x时,优先选择

进行系统控制。8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,在系统控制算法设计时加入定时器功能,当达到预设时间时进行组合切换。9.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,步骤4中,所述的优先权和电压阈值,设计模糊控制器:(1)定义输入输出模糊集: 将反馈电压分为四个模糊集:a1,b1,c1,d1;将所述的四类组合分为四个模糊集:







;(2)依据优先权设置的权重系数定义隶属函数;(3)建立模糊控制规则:“电压值在a1范围时,则优先选用第

类组合可达到节能控制”;“电压值在b1范围时,则优先选用第

类组合可达到节能控制”;依次类推;(4)按照需求设置模糊控制表。10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述的模糊控制器,将其依据反馈电压输出的组合类型应用到整个减振控制系统里,达到节能控制的目的,如当阻尼器受到低频振动时,输出的电压在a1范围内,则模糊控制器选用第

类组合进行减振输出。

技术总结
本发明涉及一种多极环形磁路变组态的磁流变减振器及其控制方法,该减振器主要由内外缸筒、压缩装置、电压反馈装置、多极可控阻尼回流装置组成,内外缸筒包括内缸筒和外缸筒,压缩装置包括活塞和弹簧,活塞沿缸筒轴线上下运动,弹簧分别位于活塞两端,电压反馈装置设有压电陶瓷,其分别位于弹簧另一端,多极可控阻尼回流装置位于主体的一侧,其设有六极环形铁筒、栅格阻尼柱,六线圈绕组分别缠绕在六极环形铁筒上的六铁心上,通电产生的磁场使流入栅格阻尼柱的磁流变液产生剪切阻尼力,多极环形磁路绕组的设计可以降低更多的能耗和解决了单线圈绕组无法快速散热问题,对六组线圈进行变组态控制,即抑制了振动又实现了节能控制。即抑制了振动又实现了节能控制。即抑制了振动又实现了节能控制。


技术研发人员:黄惠 马佰周 陈淑梅 付云峰 李雨铮 杜恒
受保护的技术使用者:福州大学
技术研发日:2022.12.03
技术公布日:2023/3/2
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