冲击载荷下磁流变阻尼器设计优化与控制算法研究

发布时间：2021-09-18 06:24

　　由于火炮发射时产生的冲击力会影响火炮射击的静止性和稳定性,且火炮后坐阻力难以适应射击环境的变化,本文将磁流变减振技术应用于火炮后坐系统中,利用磁流变阻尼力响应迅速且易于控制的特点,以“平台”效应为控制目标,实现减小火炮最大后坐阻力和后坐位移的目的,将有利于提高火炮的射击精度,减小整体质量。本文主要的研究内容有：（1）完成火炮反后坐装置的受力分析,建立微分方程,推导了炮膛合力和后坐阻力各分力的数学公式,建立了整个反后坐装置的虚拟模型并进行了联合仿真,得到了后坐阻力—位移曲线,分析了传统火炮对后坐阻力控制的缺陷以及后坐阻力对火炮性能的影响。（2）推导了阻尼器的力学公式,并讨论了阻尼器重要结构参数对阻尼力的影响。提出了阻尼器的设计流程,针对某型号火炮,从结构和磁路两方面完成了阻尼器的设计,通过计算和仿真验证了阻尼器设计的合理性,建立了阻尼器的动力学模型和电磁模型。（3）以后坐阻力和后坐位移的“平台”效应为控制目标,通过固定电流控制说明了阻尼器良好的可调范围和施加延时控制的必要性,设计了PID控制,模糊控制和滑模变结构三种控制策略,并完成了联合仿真,对这三种控制下的火炮后坐效果进行了对比,得出... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁流变液的工作原理图

硕」:论文冲击载荷下磁流变阻尼器设计优化与控制算法研究1绪论1.1磁流变液及磁流变阻尼器的简介磁流变液是一种最近几十年发展起来的新型智能材料，最早于1948年由美国人Rainbow发明【’]，它由载液，磁性颗粒和添加剂组成[2l。如图1.1和1.2所示，磁流变液的粘度随着磁场的变化会发生很大的变化，具有很大的剪切应力，表现出一种类似固体的性质，而在磁场撤去后又呈现牛顿流体的状态，整个响应过程只需几毫秒，这就是磁流变效应[3]。磁流变效应的工作机理尚不十分明确，一般认为在磁场的作用下铁磁性颗粒形成偶极子并沿磁场方向排列成链状结构，从而对外表现出阻尼特性，因此只要改变外加磁场的强度就可以达到改变磁流变液阻尼系数的目的[4]。

图1.3磁流变阻尼器实物图流变液的受力状态和流动形式不同，磁流变1饥尼器仁要有三种工作模切模式和挤压模式171，如图1.4所示。流动模;弋是指卜卜级板固定不磁流变液，在压力差的作用下磁流变液流过极板l’l引凉，流动模式}1勺磁流动方向。剪切模式是指上下极板之间有相对运动状态，这种运动使状态，靠液体间的摩擦带动液体流动，液体流动方向与磁场吸直。挤与磁场几乎平行的方向上移动，磁流变液由于受到挤压向垂直于磁场阻尼力，这种模式最显著特点是只需要很小的位移就可以产生很大学领域中得到了应川。现在绝大多数日飞尼器的应用模式都是剪切模式。磁流变1牡尼器具有结构简单、能耗低、提供阻尼力大、响应速)毖决宽的优点，已经成为国内外的研究热点，汽车恳架系统，卜木工程和到了)’‘泛的应用国。位移

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3399644