磁流变阻尼器的时滞补偿策略研究

发布时间：2020-03-25 16:10

【摘要】：磁流变阻尼器由于结构简单,阻尼力可调,且能耗较低等优点,常常作为智能振动控制的智能元件。磁流变阻尼器智能控制结构系统对抵御地震作用对建筑物的破坏有着很好的效果。但是因为结构控制的时滞现象,使得结构控制系统的减震效果无法达到理想要求,减小时滞影响,对于提高减震效果有着重要的作用。本文基于解决磁流变阻尼器的时滞问题展开研究,主要研究内容和结果如下:(1)本文对磁流变阻尼器进行性能试验,分别采用正弦波和三角波位移加载测试阻尼器的力学性能,试验表明,该磁流变阻尼器的出力具有一定的可调范围且耗能能力好;阻尼力-速度之间存在迟滞非线性关系,在建立阻尼器恢复力模型时需要考虑其滞回特性。(2)基于不同速度三角波位移加载不同电流下的磁流变阻尼器的试验结果,提出采用三段线性逆模型作为前馈估算期望力所需的电流值,具有简单方便且估值偏差较小;采用阻尼器的试验滞回曲线和最小二乘法原理辨识含弹性和黏滞行为的改进Bouc-Wen模型参数,结果表明,含黏滞行为的改进Bouc-Wen模型模拟更好。(3)采用前馈-反馈联合控制方式并结合反向电流驱动技术减少时滞影响,提高磁流变阻尼器的动态响应性能和对期望力的跟踪效果。采用simulink仿真分析了前馈-反馈联合控制策略与负反馈控制策略对阻尼器动态响应速度的影响,结果表明,前馈-反馈联合控制提高响应速度约40%,反向电流驱动技术也能明显减小下降段的响应时间,加速退磁进程。
【图文】：

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文阻尼力和动态范围是衡量磁流变阻尼器性能的两个主要指标，几标均有影响。此外，根据国内学者樊庆历[20]建立的磁流变阻尼器算公式，响应时间还和磁路的设计有关。磁路的设计很大程度上器的动态性能。当磁路中使用相同的驱动电流，磁通量越大，阻越短。该磁流变阻尼器的几何尺寸和主要材料参数如表 2-2 所阻尼器的磁路简图，其中：r1= 43.5 mm、r2=21 mm、 r3=60.5 m20 mm 、l2=34 mm，安装好的磁流变阻尼器如图 2-5 所示。

当磁路中使用相同的驱动电流，，磁通量越大。该磁流变阻尼器的几何尺寸和主要材料参数如表 2-2器的磁路简图，其中：r1= 43.5 mm、r2=21 mm、 r3=60 mm 、l2=34 mm，安装好的磁流变阻尼器如图 2-5 所示。图 2-4 磁流变阻尼器磁路简图
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU352.11

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本文编号：2600112