磁流变减震装置的能源自供给控制系统研究

发布时间：2022-08-23 15:36

　　磁流变液作为21世纪的一种新兴智能材料,极具发展前景和应用价值。磁流变减震装置利用了磁流变液的屈服剪切应力可以随着磁场的变化而变化的特性,实现对振动的抑制。磁流变减震装置具有结构简单、功耗比较低等优点,目前已经被广泛地应用在诸多领域的减震控制中,尤其是地震环境中的建筑物减震控制。该磁流变减震装置可以依据建筑物的振动位移获得对应大小的阻尼力,从而实现精准减震。为了实现磁流变减震装置阻尼力可调节这一功能,需要给磁流变减震装置施加一个可实时调节的外部磁场,即需要一个可控的外部能源装置为磁流变减震装置的线圈提供可以变化的电流。考虑到实际工程环境的复杂以及能源获取的便捷性,本文采用最大功率点跟踪法中的模糊控制算法实现了太阳能给磁流变减震装置的高效供能,并实现了磁流变减震装置实时有效的电流控制,解决了磁流变减震装置的能源自供给控制的问题。对此,本文做了如下的研究内容:（1）研究并设计了磁流变减震装置的能源获取部分。该减震装置的能源由太阳能提供,本文结合太阳能最大功率点跟踪模糊控制算法和蓄电池三阶段充电方法,提出了新的太阳能三阶段充电方法,实现了太阳能给蓄电池高效充电,实现了磁流变减震装置的能源自供... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 课题的背景及意义
    1.3 国内外研究现状和存在问题
        1.3.1 磁流变减震装置的研究现状
        1.3.2 磁流变减震装置的供能系统研究现状
    1.4 课题研究的主要内容
    1.5 本章小结
第二章 磁流变减震装置的能源自供给控制系统总体设计
    2.1 磁流变减震装置的研究
        2.1.1 磁流变减震装置的工作原理
        2.1.2 磁流变减震装置的力学模型
    2.2 自供能控制系统的设计原则及整体设计结构
        2.2.1 太阳能充电控制
        2.2.2 磁流变减震装置的电流控制
    2.3 本章小结
第三章 太阳能最大功率点跟踪模糊控制研究
    3.1 太阳能电池板的分析
        3.1.1 太阳能板的工作原理
        3.1.2 太阳能电池板的数学模型及输出特性
    3.2 蓄电池的分析
        3.2.1 蓄电池的工作原理
        3.2.2 蓄电池寿命影响因素
        3.2.3 蓄电池的充电方法
    3.3 太阳能最大功率点跟踪充电控制方法
        3.3.1 恒定电压法
        3.3.2 电导增量法
        3.3.3 扰动观察法
        3.3.4 模糊控制法
    3.4 太阳能三阶段充电MPPT模糊控制
        3.4.1 太阳能三阶段充电控制方案
        3.4.2 最大功率点跟踪模糊控制
    3.5 太阳能充电系统仿真及分析
        3.5.1 太阳能MPPT充电仿真系统的建立
        3.5.2 太阳能MPPT模糊控制法仿真及分析
        3.5.3 太阳能三阶段充电仿真及分析
    3.6 本章小结
第四章 磁流变减震装置的电流控制器
    4.1 磁流变减震装置电流控制系统的整体设计方案
    4.2 磁流变减震装置的电流控制器硬件设计
        4.2.1 核心控制器
        4.2.2 信号采集器件
        4.2.3 外围电路
        4.2.4 蓄电池供能模块
    4.3 磁流变减震装置的电流控制器软件设计
        4.3.1 磁流变减震装置电流控制
        4.3.2 目标电流选择处理
        4.3.3 显示模块处理
    4.4 本章小结
第五章 磁流变减震装置的能源自供给控制系统试验
    5.1 磁流变减震装置的电流控制系统试验装置性能测试
        5.1.1 磁流变减震装置的电流控制系统试验装置
        5.1.2 磁流变减震装置的太阳能蓄电池充电实验
        5.1.3 位移传感器性能测试
    5.2 磁流变减震装置的电流控制系统试验及结果分析
        5.2.1 电流控制系统试验试验
        5.2.2 电流控制系统性能分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
攻读学位期间取得的成果
参考文献



本文编号：3678031