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基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究 被引量：6
1
作者 李军强 朱文正 +1 位作者 姜与 李铁军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期97-104,共8页
针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器。基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度... 针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器。基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理。完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值。基于变刚度驱动器构型和阻尼器力学特性,设计了变刚度控制流程,开发了控制程序。在此基础上,研制了旋转式磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,获取了阻尼器的实际力学性能参数,阻尼最大力矩为18.1 N·m;建立了变刚度驱动器试验系统,完成了试验研究,分别设定刚度系数为5.0 N·m/rad, 6.0 N·m/rad, 7.0 N·m/rad时获得的实际刚度系数分别为5.1 N·m/rad, 6.2 N·m/rad, 7.1 N·m/rad。试验结果表明,所提出的方法可以较好的实现驱动器的刚度调节。 展开更多
关键词 机器人 变刚度驱动器 旋转式磁流变阻尼器 变刚度控制
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旋转式磁流变阻尼器外特性测试及其动力学建模研究
2
作者 庞胜亮 张泽 《农业装备与车辆工程》 2023年第12期40-44,共5页
磁流变阻尼器是一类低功耗可调阻尼元件,被广泛应用于半主动隔振控制应用中,它具有较强的非线性滞回特性,构建能够较好地反映其外特性的动力学模型一直是一个难点。基于此搭建了旋转式磁流变阻尼器的外特性测试平台,经滤波、相位补偿等... 磁流变阻尼器是一类低功耗可调阻尼元件,被广泛应用于半主动隔振控制应用中,它具有较强的非线性滞回特性,构建能够较好地反映其外特性的动力学模型一直是一个难点。基于此搭建了旋转式磁流变阻尼器的外特性测试平台,经滤波、相位补偿等数据处理,得到该阻尼器在不同电流下的外特性曲线。利用最小二乘法,根据外特性曲线,基于Bouc-Wen模型进行参数估计,得到不同电流下的参数值,用电流对参数值进行拟合,得到可适用于任意电流的磁流变阻尼器动力学模型。经验证,平均MAPE为3.79%,最高MAPE为4.35%,该动力学模型拟合效果良好。 展开更多
关键词 旋转式磁流变阻尼器 外特性测试 BOUC-WEN模型 参数估计
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旋转式磁流变阻尼器用于卷料张力模糊控制 被引量：4
3
作者 陈照波 涂奉臣 +2 位作者 李明章 焦映厚 李华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1732-1735,1802,共5页
为减小收、放卷料时的张力波动,提出用一种新型旋转式磁流变阻尼器作为控制元件的解决方案.确定了该阻尼器的结构,建立了阻尼器的阻尼力矩模型.模型仿真表明:阻尼力矩随电流增大呈指数规律增加,电流较小时近似为线性关系,而在电流大于5... 为减小收、放卷料时的张力波动,提出用一种新型旋转式磁流变阻尼器作为控制元件的解决方案.确定了该阻尼器的结构,建立了阻尼器的阻尼力矩模型.模型仿真表明:阻尼力矩随电流增大呈指数规律增加,电流较小时近似为线性关系,而在电流大于5A时饱和;阻尼力矩与转轴角速度成正比.提出采用模糊逻辑方法对阻尼器的阻尼力矩进行控制,从而控制张力波动.确定了相应的模糊输入和输出变量,得出模糊控制规则.仿真结果表明:旋转式磁流变阻尼器应用于张力的模糊控制,能够降低张力波动的幅值. 展开更多
关键词 旋转式磁流变阻尼器 张力控制 模糊控制
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基于T型转子的旋转式磁流变阻尼器优化设计 被引量：4
4
作者 郑晗 胡国良 +1 位作者 喻理梵 李刚 《磁性材料及器件》 CAS CSCD 2021年第2期30-37,共8页
设计了一种可用于汽车座椅半主动控制悬架的基于T型转子的旋转式磁流变阻尼器。T型转子结构使得旋转式磁流变阻尼器具有两条径向及四条轴向有效阻尼通道,改善了传统阻尼器只有单一有效阻尼通道的不足。通过导磁材料与不导磁材料的合理布... 设计了一种可用于汽车座椅半主动控制悬架的基于T型转子的旋转式磁流变阻尼器。T型转子结构使得旋转式磁流变阻尼器具有两条径向及四条轴向有效阻尼通道,改善了传统阻尼器只有单一有效阻尼通道的不足。通过导磁材料与不导磁材料的合理布置,引导磁力线走向,提高磁场利用率。利用ANSYS有限元仿真软件对其进行电磁场仿真,分析磁力线分布以及有效阻尼通道处的磁感应强度大小。采用有限元一阶优化方法对所设计的初始结构尺寸进行多目标优化,对比分析优化前后的输出阻尼转矩,动态可调范围等性能。结果表明励磁线圈加载电流为1 A时,优化后输出阻尼转矩由优化前的10.56 N·m增大到16.99 N·m,提升约61%;动态可调范围由优化前的223.17增大到246.84,提升约11%。 展开更多
关键词 旋转式磁流变阻尼器 T型转子 有限元仿真 一阶优化
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磁流变液动密封装置密封特性研究 被引量：3
5
作者 李军强 姜与 郭士杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第5期18-21,共4页
针对缺少应用磁流变(MR)液的动密封装置的密封特性研究这一问题,应用实验的方法,对用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置的密封特性进行了研究。根据阻尼器与磁流变液密封装置的结构特点,设计磁流变液密封装置实验系统结构。基于... 针对缺少应用磁流变(MR)液的动密封装置的密封特性研究这一问题,应用实验的方法,对用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置的密封特性进行了研究。根据阻尼器与磁流变液密封装置的结构特点,设计磁流变液密封装置实验系统结构。基于磁流变液的基本磁化曲线与磁芯材料特性,对实验系统的磁路进行设计。建立实验系统,对不同密封间隙的密封特性进行实验,并对实验结果进行分析。研究结果表明:不同径向尺寸的密封间隙,转子旋转到一定转数后,磁流变液都会充满密封间隙,继续旋转时无持续泄漏现象,能够实现动密封要求。 展开更多
关键词 磁流变液密封装置 旋转式磁流变阻尼器 动密封 密封特性
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基于Herschel-Bulkley模型的磁流变阻尼器转矩模型参数辨识
6
作者 欧阳青 胡红生 +2 位作者 宋玉来 郑佳佳 王炅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1077-1082,共6页
针对目前Herschel-Bulkley模型参数值通常随试验条件而变化,存在无法构建确定的数学模型的局限性,提出一种Herschel-Bulkley模型全局参数辨识的方法。针对所设计的多级圆筒式磁流变阻尼器,基于Herschel-Bulkley模型建立了阻尼器的转矩... 针对目前Herschel-Bulkley模型参数值通常随试验条件而变化,存在无法构建确定的数学模型的局限性,提出一种Herschel-Bulkley模型全局参数辨识的方法。针对所设计的多级圆筒式磁流变阻尼器,基于Herschel-Bulkley模型建立了阻尼器的转矩力学模型并搭建扭矩测试系统以确定模型参数,通过1stOpt优化分析软件的Levenberg-Marquardt算法和通用全局优化算法对转矩力学模型进行参数辨识,确定模型中液体流动行为参数 k和n 分别为49.88及0.576。参数辨识后的Herschel-Bulkley扭矩模型在不同磁场条件下基本满足扭矩预测效果,可为后续对于器件的有限元分析计算提供理论依据。 展开更多
关键词 旋转式磁流变阻尼器 Herschel-Bulkley模型 转矩预测 参数辨识
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