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和负加速度两部分,正加速度对应上升段,负加速度对应下降段;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;使用Bingham力学模型拟合消除高次多项式出现Runge现象的两端区域;
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和负加速度两部分,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,且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;
v——振动速度;
f0——由补偿器产生的力;
其中,库伦阻尼力fy和粘滞阻尼系数c0为待辨识参数,采用递推最小二乘法辨识出几组电流值下的fy与c0值;
对于库仑阻尼力fy
fy=fyaI+fyb
式中,fya——待辨识库仑阻尼力;
fyb——控制电流为0时的库仑阻尼力;
粘滞阻尼系数c0表达式为:c0=c01I+c02式中,c01——待辨识粘滞阻尼系数;
c02——控制电流为0时的粘滞阻尼系数;
步骤4,Bingham-多项式模型下的阻尼力计算式变为式中 ——阻尼器的振动加速度;
v1——下降段曲线负拐点的速度;
v2——上升段曲线负拐点的速度;
v3——下降段曲线正拐点的速度;
v4——上升段曲线正拐点的速度;
fuy1——上升段曲线低速段的库仑阻尼力;
cu1——上升段曲线的多项式系数;
aui——上升段曲线的粘滞阻尼系数;
fuy2——上升段曲线高速段的库仑阻尼力;
cu2——上升段曲线高速段的粘滞阻尼系数;
fdy1——下降段曲线高速段的库仑阻尼力;
cd1——下降段曲线高速段的粘滞阻尼系数;
adi——下降段曲线的多项式系数;
fdy2——下降段曲线低速段的库仑阻尼力;
cd2——下降段曲线低速段的粘滞阻尼力系数。