LabVIEW磁流变液阻尼器的半主动闭环控制系统设计+源代码+CAD图纸(2)
1.5 完成本课题已具备的条件和课题创新点 3
2 磁流变液阻尼器工作原理及研制 4
2.1 磁流变液以及磁流变液阻尼器简介 4
2.1.1 磁流变液和磁流变效应…….4
2.1.2 磁流变液阻尼器…….4
2.2 磁流变液阻尼器的力学模型……5
2.2.1 静力学模型….5
2.2.2 动力学模型….6
2.3 磁流变液阻尼器涉及的主要零件设计…….6
2.3.1 活塞杆的设计….6
2.3.2 端盖的设计….7
2.3.3阻尼器的腔体设计…8
2.3.4 垫片的设计….8
2.4 磁流变液阻尼器在我们实际生活中的应用实例 9
3 实验台的研制 10
3.1 悬臂梁设计及计算 10
3.1.1 悬臂梁的外型及选材 10
3.1.2 悬臂梁固有频率及阻尼比确定 10
3.1.3 悬臂梁挠度计算.11
3.2 测试系统连接件的选取及校核11
3.3支架设计及选材 12
3.4 底座设计及选材12
3.5 传感器的选取. 12
3.5.1 激光位移传感器的选取.12
3.5.2 加速度传感器的选取.13
3.5.3 拉压力传感器的选取.14
3.5.4 激振器的选取15
4 MATLAB及LabVIEW简介 16
4.1 MATLAB 17
4.1.1 MATLAB的概述.17
4.1.2 MATLAB软件系统的构成17
4.1.3 MATLAB的特点17
4.2 MATLAB的Simulink功能18
4.1.2 Simulink介绍18
4.1.3搭建Simulink的模型框图19
4.3 LabVIEW简介 20
4.4 LabVIEW软件设计 20
5 PID控制基本理论 23
5.1控制简述 23
5.1.1开环控制系统23
5.1.2 闭环控制系统.23
5.1.3控制系统的选取23
5.1.4闭环控制系统的过渡过程23
5.2 PID控制 24
5.2.1 PID概述 24
5.2.2 PID控制的基本原理25
5.2.3 PID参数整定的方法26
5.2.4 Z—N参数整定.27
5.2.5 PID控制参数KP，Ki，Kd的确定.28
6 基于MATLAB的仿真 30
7 结论34
致谢 35
参考文献 38
1 绪论
1.1 课题开展的依据
磁流变液(MRF)是一种具有良好发展前景和工程应用价值的新型智能材料，在外加磁场作用下，会产生明显的磁流变效应。使用磁流变液的磁流变阻尼器具有阻尼连续可调、动态范围宽、响应速度快、功耗低等特点，现已成为振动控制中非常有应用前景的智能器件[1]。在安装有磁流变阻尼器的减振系统中，通过改变阻尼器的阻尼力大小（本文中对磁流变液阻尼器输出力的大小是通过改变对磁流变液阻尼器输入电流的大小来改变的），可以实现系统的减振控制。由于磁流变阻尼器动力学特性非常复杂，具有典型的非线性特性，目前描述它的力学模型包括能充分发挥其耗能减振的控制算法还不算完善[2]。当前，在一些振动控制要求较高的控制系统中，由于对所控制的机械设备的高安全，高舒适等的要求，人们对传统减振控制技术越来越不满意。基于磁流变阻尼器的减振控制以其可控性强，抑制振动效果很明显，实现简单等优点，受到了国内外学者的广泛关注[3]。本文对磁流变阻尼器非线性特性和基于磁流变阻尼器的减振控制系统进行了研究，通过理论分析和数值仿真，证明了基于磁流变阻尼器的减振控制系统有良好的控制性能[4]。如今基于磁流变阻尼器的减振控制技术已经广泛应用于各个领域如机械、汽车、精密加工、建筑等。
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