基于多目标的磁流变减振器优化设计

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基于磁流变原理的飞机起落架减振器智能控制研究的开题报告

基于磁流变原理的飞机起落架减振器智能控制研究的开题报告

基于磁流变原理的飞机起落架减振器智能控制研究的开题报告一、选题背景与意义飞机起落架作为飞机的重要组成部分之一,其主要功能是支撑飞机在地面上停靠、起飞和降落过程中承受重量和冲击力,并为飞行提供稳定和可靠的支撑。

何况,飞机起落过程中还会受到风力、气压、温度等环境因素的影响,因此在未来飞机的设计和制造中,安全性与舒适性等因素将变得越来越重要。

而目前的飞机起落架减振器通常采用机械式减震装置,存在吸能效率低、调整不便、噪音过大等问题。

因此,如何加强飞机起落架的减振装置,提高飞机起降的减震效果成为了国内外研究的一个热点问题。

基于此,引入磁流变减震技术,探究磁流变减震器在飞机起落架的应用,以提高其减震性能,成为了当前飞机起落架减震装置研究领域的热门课题之一。

磁流变减震器的减振性能可根据外部环境调整,这为智能控制打下了良好的基础。

因此,磁流变减震器的智能控制对于飞机稳定性和舒适性的提高具有重要的意义。

二、研究内容与技术路线本研究旨在探究磁流变原理在飞机起落架减震器中的应用,并构建基于磁流变减震技术的智能控制系统,以提高飞机在起飞和降落过程中的减振效果。

具体技术路线如下:1. 磁流变原理的研究与应用。

主要通过文献调研和仿真实验,对磁流变原理在飞机起落架中的应用进行研究。

2. 飞机起落架减震器设计。

主要根据自适应控制理论,设计一种基于磁流变减震器的飞机起落架减震器,并进行模拟与测试。

3. 磁流变减震器智能控制系统的设计。

主要设计与磁流变技术相匹配的智能控制系统,并采用自适应控制算法进行优化。

4. 飞机起落架减震器的实验测试。

通过实验测试,验证研究成果,并结合改进和优化控制策略。

三、预期目标与研究意义预期目标:通过本研究建立起稍晚获得国际领先地位的基于磁流变原理的飞机起降架减振器,实现减震效果的提高,为飞机安全和舒适提供支持,并在国际上相关学术领域形成影响。

研究意义:1. 研究成果有望推动飞机制造技术的发展,提高飞机起降的安全性和舒适度,为航空运输业做出贡献。

基于磁流变原理的汽车减振器控制系统研究

基于磁流变原理的汽车减振器控制系统研究

图 1控 制 原 理 图
1 数 据 的采 集
本文 采用 加速 度传 感器 采集 减振 器上 活塞 杆 的加速度 为控 制信 号 。加速 度传 感器 的选用 要 考 虑 到灵敏 度 、响应 特性 、线 性范 围 、可靠性 、精 确度 和测 量方 式等 。综合 考虑 上述 因 素 ,加 速度
关 键 词 : 磁 流 变 技术 ;汽 车 减 振 器 ;DS ;控 制 系 统 P 中图 分 类号 :U 6 .351 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 : 17 —4 0 (000 一O 0 4 4 3 . 3 6 2 8 12 1)4 2 —0
传 统 的减 振器 由于 阻尼 力不 可调 节 ,很难达 到 理想 的减振 效果 。磁 流变 液具 有 响应 快 ,能耗 低 ,可控 性好 ,工 作温 度范 围大 ,最大 屈服 应力 大等 优 点, 因而 能够满 足现 在车辆 减振 器 的要求 。 而在 控制 上 ,则 设计 一个 基于 T 3 0 F 4 7 MS 2 L 2 0 A 的控 制系 统 ,用 来处 理传 感器采 集 来 的信 号 ,并 按照模 糊控制 算法 输 出 P WM 波 形 ,进 而输 出适 当 的电流 以达到 理想 的减 振器效 果 。具体 的控 制 过 程如 下 :
首先 对减 振器 上 由加速 度传 感器采 集 的模拟 量 进 行 采 样 处 理 , 接着 利用 T 3 0 F 4 7 MS 2 L 2 0 A的 A 模 块将 模拟 量 转换 为数 字量 ( / 换 , DC 即A D转 将 电压值转 换 为 0 F H的数 值 )转 换结 果存放  ̄3 F , 在A 结 果寄存 器 中,进行 归一 化 ,并在预 先建 DC 立好 的规 则表 ( 根据 模糊 控制 算法 )中,查得 所 需 电流 大小 ( 数值 大 小) ,根据 这 一数 值 设 定E A V 模 块 的 比较 寄存器 ,周期 寄存器 ,从 而输 出一 定 占空 比的S WM波 形 ,将 其加 载 到双 极性 开关 放 P 大 电路 的控制 极 ,从而 输 出适 当大小 的 电流 。其 控制 原理 图如 图 1 示【 2 所 JJ 儿:

永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策方法

永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策方法

永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策方法永磁元件是现代工业中广泛应用的关键材料之一,它在电力、交通、电子等领域起着重要作用。

然而,永磁元件的生产过程中仍存在一些问题,如生产效率低、能源消耗高、产品质量难以保证等。

因此,针对永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策方法的研究显得尤为重要。

首先,多目标优化设计是提高永磁元件生产设备综合性能的关键。

传统的单目标设计往往只能满足某一特定目标,难以综合考虑多个目标的需求。

因此,采用多目标优化设计方法,能够在全局范围内寻找出最优解。

在设计过程中,需要考虑的目标包括提高生产效率、减少能源消耗、提高产品质量等。

通过建立适合永磁元件生产设备的多目标优化模型,并结合先进的优化算法,能够实现生产过程中各项指标的协调优化,提高设备的整体性能。

其次,决策方法对于实现永磁元件生产设备的多目标优化设计至关重要。

决策方法包括设备选择、调度安排、生产过程控制等多个环节。

在设备选择方面,需要考虑设备的生产能力、稳定性、可靠性等因素,选择适合生产需求的设备并进行合理配置。

在调度安排方面,需要考虑生产任务的优先级、设备利用率、生产周期等因素,合理安排生产计划,以确保生产过程的高效运行。

在生产过程控制方面,需要采用先进的自动化技术和控制策略,实现生产参数的实时监测和调整,以提高生产效率和产品质量。

此外,为了实现永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策,还需要充分考虑其与其他关键环节的协同作用。

例如,将生产设备与供应链管理相结合,通过优化物流管理、减少库存等方式,提高产品的供应能力和响应速度。

同时,还需要引入新兴技术和理念,如人工智能、物联网等,实现生产过程的智能化和信息化,提高设备的自动化程度和管理水平。

在实际应用过程中,多目标优化设计与决策方法还需与企业实际情况相结合,充分考虑企业资源的限制和运营成本的控制。

同时,还需采用科学的评价方法,对不同方案进行综合评估,选择最优解决方案。

此外,需要与相关企业和研究机构加强合作,共同推进永磁元件生产设备的多目标优化设计与决策方法的研究与应用。

磁流变减振器原理

磁流变减振器原理

磁流变减振器原理
1 磁流变减振器原理
磁流变减振器是一种利用磁流变原理来控制并消除振动的仪器设备,是一种用于降低振动幅度和消除振动噪声的工程设备。

它具有快速响应、自动控制和高效减振的特点,可以提高机器运行的稳定性,减少机器损坏的风险,非常适用于车间、工厂和机场的工业应用。

磁流变减振器的工作原理很简单:首先,将磁流变器安装在振动源上,然后将振动源接入电源。

当振动到达一定程度时,磁流变器会发出一个电信号,并将信号发送到控制系统。

控制系统收到信号后,会通过控制器控制磁流变器,使磁流变器在每次振动极端出现时产生一种抵消振动的波形特性,从而抵消振动。

在磁流变减振器的控制系统中,还使用非线性控制系统来避免由于振动的力的变化而影响振动的控制,从而提高消除振动的效率。

磁流变减振器有很多优点,但是也存在一定的缺点:由于磁流变器应用于振动控制,因此通常需要大量电能,因此操作成本较高;此外,它通常没有传统振动控制器的简洁性,因此操作起来比较复杂;最后,由于磁流变技术的发展相对较慢,因此还不能满足市场对更高精度和更稳定的控制技术的要求。

综上所述,磁流变减振器的工作原理非常简单,它可以有效控制和消除振动,非常适用于大规模的工业应用,但是由于技术发展不够快,还不能满足市场对更高精度和更稳定控制技术的要求。

基于挤压模式的磁流变车刀减振仪磁路优化设计

基于挤压模式的磁流变车刀减振仪磁路优化设计

AP DL语 言 对磁 流 变 阻 尼 器进 行 了优 化设 计 ; 王 宇 飞 等 利 用 Ma x we l l 对 磁 流 变 阻 尼 器 的 阻尼 通 道 长 度 和 间 隙进行 了仿 真 分 析 , 发 现 阻 尼通 道 长度 和 间 隙 大 小 的选 取对 阻尼 力 大小 有较 大影 响 。本文 对基 于挤 压 模式 的磁流 变车 刀减 振 仪 进 行 建 模 , 分 析 了线 圈缠 绕 位置、 极 板厚 度 、 铁 芯厚 度 、 磁极 间 隙 两 两组 合 因素 对 磁 流变感 应 强度 的影 响规 律 , 并 验 证 了理 论 仿 真 和 实 验 测得 的磁感 应 强度 能够 满足 实 际要求 。
图1 基 于 挤 压 模 式 的磁 流 变 车 刀 减 振 仪 结 构
2 磁 路 理 论
在 车 削过程 中车刀 轴 和 铁 芯会 随着 车 刀 同步 振 动 , 极 板 空 套在 车 刀轴上 并 与箱体 刚 性连 接安 装在 车床 刀 架 上 固定 不 动 , 箱 体 和极 板一起 沿 着 车刀轴 往 复运 动 , 磁 流 变 液体填 充 在装 置 内部 间 隙 中 , 箱 体 两 端有 密 封 圈
1 车 刀减振 仪 的结构 及 工作原 理 基 于挤 压模 式 的磁 流变 车刀减 振仪 结 构如 图 1所 示, 它主要 由车刀 轴 、 箱体、 3个 极 板 、 2个 铁 芯 和 4组 线 圈( A、 B、 C、 D) 组成 。车刀 轴 与铁 芯 采 用 过盈 配合 ,
I 一车刀轴 ; 2 ~箱体 ; 3 一极板 ; 4 ~铁芯 ; 5 一 线 圈
基 于 挤 压 模 式 的磁 流 变车 刀减 振 仪 磁 路 优 化 设 计 米
洪 明 ,张 永 亮 ,张 玮

磁流变阻尼器减震控制算法设计

磁流变阻尼器减震控制算法设计
Ab t a t T r u h d v lp n n . i n in l ir t n r d c in pa fr ,te mo i e o c W e d l s r c h o g e e o i g a o e d me so a b ai e u t lt m h d f d B u . n mo e v o o o i i a p id i t s p l n o MRD t e e t h o l ae y a c f au e i o s e d r go . h p n e d li b i n e o r f c e c mp i t d d n mi e t r n lw— p e e in r e S e c rmo e s u h i l t c
b e o d ce e n c n u t d。t e e e t e e so e O . f c n r l l a e n c e k d i t b。a tmp n o p vd a. h f c i n s f h n 0 o t s h sb e h c e Mal v t o a o n a t e i g t r i e v 1 o u b e te r o h e e r h o ir t n r d c in wi R . a l h o y f rt e r s a c fvb a i e u t t M D. o o h Ke r s vb ai n r d c in p af r ;O . f c n o ;MRD;Ma lb y wo d i r t e u t lt m o o o n 0f o  ̄ l t a
=一 - 一 ( Y fI ( Y , 7I y2z“ lII 一 一 )z“ 一 ) 6
收 稿 日期 :0 10 - 2 1 -81 5

叶片式磁流变液减振器结构设计与优化

叶片式磁流变液减振器结构设计与优化

了MR F D阻尼力矩的可调范围 , 保 证 了减 振 器 的 可靠 性 。 实验结果表 明, 所 设 计 的M R F D工 作 稳 定 , 耗 功 能力 好 , 满
足 实 车应 用 的需 求 。 关键词 磁 流变液 ; 减振器 ; 力 学模型 ; 磁 场 仿 真 ;结 构 优 化 TH7 0 3 . 6 3 ;T M1 5 3
4 )整 个磁 路 的磁 动 势 应该 主要 降 落 于 阻 尼 缝
隙处 。 磁 流 变液 的相 对磁 导率 较小 , 绕组 提供 的磁 动
势 主要 消耗 在 阻尼缝 隙处 , 提 高该处 的磁 感应 强度 ;
5 )保持MRF D 的结 构尺 寸与原 减振 器相 同 , 以 保 证新 设计 的 MRF D 符合 原车 的安装 要求 。
现 铁 芯 容 易 成 为 整个 磁路 的瓶 颈 。 经 过对 一 定 安 装 空 间 内 绕 组 的 优 化 , 大 幅 度 提 高 了 阻 尼 通道 内 的磁 感 应 强 度 。 仿
真结 果 表 明 , 该MR F D 设 计 方 案 能 控 制 从 非 预设 缝 隙 泄露 的磁 流变 液 ( ma g n e t o — r h e o l o g i c a l f l u i d , 简称 MR F) , 增 大
称 MRF D) , 并 建 立 MR F D 的 阻尼 力 矩 计算 模 型 , 分 析 可 调 系 数 的影 响 因素 , 为其设计提供理论依据 。 受 结 构 和 空 间 的 限制 , 磁 路设 计 和优 化是 保证 M R F D性 能 的关 键 。 利 用 有 限 元 软 件 对 设 计 的MR F D 进 行 三 维 非 线 性磁 场仿 真 , 发
增 大 MR F D阻 尼力 的动 态调 节范 围 ; 3 )为 了充 分 利 用 MR效 应 来 改 变 减振 器 的 阻

某型汽车磁流变减振器的分析与设计的开题报告

某型汽车磁流变减振器的分析与设计的开题报告

某型汽车磁流变减振器的分析与设计的开题报告一、选题背景和意义磁流变技术是液压与电子技术的交叉应用,其具有结构简单、响应速度快、控制精度高等特点,因此在工业、军事和民用领域得到了广泛的应用。

汽车磁流变减振器是一种利用磁流变油的特性控制减振效果的装置。

在汽车行驶过程中,路面震动会通过车轮传递到汽车车身,影响到车辆的操控性能和舒适性。

传统的汽车减振器是基于液压原理设计的,其具有稳定可靠的特点,但其减振效果不够理想,特别是在高速行驶时,难以有效地减少车身的震动。

而磁流变减振器则可以根据车速和路面情况实时调节减振阻尼,从而提高汽车行驶的舒适性和操控性能。

因此,对汽车磁流变减振器进行分析与设计具有重要的意义,可以探究磁流变技术在汽车领域中的应用,同时也可以提高汽车的行驶性能和舒适性。

二、研究内容和目标本研究的内容主要包括以下方面:1. 磁流变减振器的工作原理和特点的分析与研究。

2. 磁流变油的特性以及如何控制减振效果的研究。

3. 磁流变减振器的结构设计和数学模型的建立。

4. 基于数学模型的磁流变减振器参数优化设计和实验验证。

本研究的目标是:1. 深入了解磁流变减振器的工作原理和特点,掌握磁流变技术在汽车减振器中的应用。

2. 对磁流变油的特性进行研究,并提出一种有效控制减振效果的方法。

3. 建立磁流变减振器的结构设计和数学模型,为后续的参数优化设计提供基础。

4. 通过优化设计和实验验证,得出一种性能稳定、实用性强的磁流变减振器。

三、研究方法和步骤本研究将采用以下方法和步骤:1. 研究文献资料,深入了解磁流变技术以及磁流变减振器的工作原理和应用现状。

2. 分析磁流变油的特性,以及根据路面情况和车速等因素来控制减振效果的方法。

3. 建立磁流变减振器的结构设计和数学模型,并进行仿真分析,为后续的参数优化设计提供依据。

4. 基于数学模型的磁流变减振器参数优化设计,包括控制模型、减振模型等等。

5. 进行实验验证,得出一种性能稳定、实用性强的磁流变减振器。

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状 l 数多 优 、 。 函的目 化 图 2 优化后磁感应强度分布和相关参数 a t 标
2 ̄i oi l ■ 々 I , = 曾 |
as[ V L M -10 0 ) 00 ] b f O U E 0 0/1 0 0 5 5 () 8
流 变液 的剪切 屈服 应 力 ;P 为补 偿 室 o
的气 体压 强 。 重庆 仪表 材料 研 究所 提 供 的磁 流 变液拟合 后 的剪 切屈服 应 力 『l l 感 与磁 和法
为 活 塞杆 半 径 ;£ 为 缝 隙长

为铁 芯 半径 ;/为工 作缝 隙宽
材 料性 质可参 考 优化 过程 中的设置 。

为磁流变液粘度系数j - 7为磁 0 3 多目标优化常用解法
当前 多 目标 优 化 问题 的处 理 主要
有两 种做 法

+0 2×as[ b ( 一6 0 ) 6 0 ] 0 6X 5 0 / 5 0+
磁 流 变 液饱 和时 磁路 中的最 大 总 磁通 量
液 的磁感 应强度 .A 是考 虑边缘 漏磁 效 应有 效磁 极 面积 。

变量 初值 、目标 权 重 、约束 等 多个 输 入变 量来 显示 目标 达到 进展 或 出 口条
件 。Mal 中调 用fo lti函数 形 式 为 tb a gaa a tn
4 磁流 变减 振 器 多 目标 优 化
由于受减 振 器行 程和 安 装 尺寸 的 限定 ,磁流 变减振 器基 值阻尼 力 ( 粘性
后 ,根据 实际 情况 拟合 磁感 应强 度和
线 圈槽尺 寸 线 圈匝数 等关 系得 到 :
= 一
阻 尼力 ) 可 控阻 尼力 以及活塞 体积是 、
其 中B 、A。 为磁 路 其 它部分 的磁 依 据流体 力学 中平 行板 流 动模 型 和磁 流变 效应 考 虑底 部气 体体 积补 偿 ,可推 导 出磁 流 变减振 器 的输 出阻 尼 力如公式 ( ) 示 。 1所
F = F +Ft _ _
通 密度 和 有效磁 通 面积 。 在 同时满 足磁 路 饱和 条 件和 磁路 高斯 定理 的前提 下 整 个磁路 中A1 段 磁路 对 应最 大磁 感应 强 度应 满足
w / t e e b @nncn eT b A q bq / u o ̄  ̄ A h b o
ot n ) p i s o
其 中 ,w / t o/ .b q b e ̄ .g a T h b e ./ 和L 向量 . 和/ 沩 矩 阵。g 日 旨 鳓 4 a D 定
在Mal 中编写 目标文件和非线性 tb a 约 束条件 的M文 件 。根 据优 化模 型 , 设定相关向量和矩阵 ,赋予输出阻尼 力 和活塞体积 权重 ,给 出优化 目标函数
M = 0 2×a [ 一10 / 0 】 B f 0) 1 0 5 5
() 1 (
(e R-
A = 万 (3 ÷) l l ( , 2 ×R + ( +g 4 三 ) )

忽 略铁 芯 漏磁 情 况依 据磁 路 高斯
定理 整个 磁路 中磁 通 量处处 相等 .所
以 可 得 到
XA , XA () 5
[,v/ g a t /( f j o/ th @嘶 , Og a, a =/ a a x ,o/
减 振器 设计 中主要 考虑 的性能 因素 。 优 化过 程 中将 主 要结 构 尺寸 定为 设 计变 量 、关键 部位 的磁 感应 强度 定
000 × + 6 2 () 0 8× 0 7 2 3
其 中 T= 3 4 2 R -R 为线圈槽 宽度 。
2磁变振非性束 流减 器线约
性特 性所 致 。如磁 流 变减振 器磁 路 结
构 图1所 示 将 磁流 变减 振 器磁 路 分 为A 、A, 磁 流变 液工作 缝隙 四 、A 和
部分。
计 除线性 约 束外也 有非 线性 的约 束 。
M t b gaa a 函数常使用解决 al 中f lti a o tn 约束 型 多 目标 优化 问题 的S 算 法 。 QP S P 法 中包含 要优 化 的 目标 函数 、 Q 算 XA, 其 中 为磁流 变
磁 流 变减 振 器优化 模 型 中非 线性
约束 主要 是 由磁 流变液 和磁 路 的非 线
M } at ab标 准 多 目标 求 解 函 数 fo l ti是基于牛 顿法 的。优化方 向 g aa an t 的确定 是靠 求 目标 函数 的一阶 、二 阶 导 数或 梯度 。 由于磁流 变 减振 器模型 是 一个 高度 非线性 函数 ,整 个结 构设
XA = ×A , () 6
目标 函数要 达到 的 目标 ,W8 t h 为权
重 系数 。A b ,Ae ,b q q e 为线 性约 束 /. 为变量 的上 下界 .@nncn b o ̄ o
为非 线性约 束 函数 。线性 约 束和 非线 性 约束 条件 参看 相关 结构 尺寸 要求和 磁 流 变液及 减振 器 结构 特性 要求 。
枷 芋
为 工 作 缸 内半
B X A
并且 B I :
ห้องสมุดไป่ตู้

() 7
C为磁 流 变 效 应 系数 通 常 情况 下 在 2~3之 间选 取 径;
同样 可 得 到磁路 中其 它部分 磁 感 应 强度 满足 的条件 。其 中 … 为各 部 分 材料 允许 的最 大磁 感应 强 度 。具体
主要 目标 法和 线 性加 权
优化 后得 到最 优结 构参 数 ,建 立 有 限 元 分析 模 型 ,加载 后 结 果 如 图2
所 示

应强度日 的关系为
f 4 × 0。 + 4 × 0 臼 1 () 3 1 473 1。 一 2 在 选定 励磁 线 圈规 格和 额 定 电流
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