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专利号: 2017101251227
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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;

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。