專利名稱：智能磁流變減振系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半主動(dòng)阻尼減振系統(tǒng)，尤其涉及采用磁流變阻尼器來減振的智能
磁流變減振系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代航空、航天、國(guó)防和電子等新技術(shù)的興起，幾乎帶動(dòng)所有工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā) 展。例如，汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動(dòng)力機(jī)械，汽車、船舶、飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具，航天發(fā)射 器、武器發(fā)射系統(tǒng)、核電站保護(hù)裝置等國(guó)防和武器系統(tǒng)等，都向著高速重載的方向發(fā)展，其 振動(dòng)問題已經(jīng)日益成設(shè)計(jì)者們所面臨的問題。車輛、飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇以及自動(dòng)武器通常在 最惡劣的環(huán)境中工作，其對(duì)減振技術(shù)的要求最為迫切。 目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)車輛用減振器一般采用液力減振器(或充氣式減振器)和機(jī)械調(diào) 節(jié)方式，普遍存在的問題是"發(fā)硬"、"異響"、"漏油"三大難題，且存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)速度 慢、工作頻帶窄等缺陷。 為了解決上述問題，目前，出現(xiàn)磁流變減振系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用磁流變減振器在零磁 場(chǎng)條件下呈現(xiàn)出低粘度的特性，而在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，呈現(xiàn)出高粘度、低流動(dòng)性的液體特性， 從而，改變阻尼力，實(shí)現(xiàn)減振控制，但是，目前的磁流變減振系統(tǒng)都采用單片機(jī)或者DSP處 理器，單片機(jī)或者DSP處理器的系統(tǒng)內(nèi)部的資源有限，無法很好地銜接硬件和軟件平臺(tái)，而 且，處理數(shù)據(jù)能力弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種智能磁流變減振系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠很好的銜接硬件和軟
件平臺(tái)，而且，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。 為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 —種智能磁流變減振系統(tǒng)包括磁流變減振器、若干傳感器、信號(hào)調(diào)理單元、信號(hào)處 理器、主處理器和可控電流控制器模塊。若干傳感器采集磁流變減振器的振動(dòng)信息；每一信 號(hào)調(diào)理單元與一個(gè)傳感器連接，所述信號(hào)調(diào)理單元對(duì)磁流變減振器的振動(dòng)信息依次進(jìn)行放 大、濾波和電平轉(zhuǎn)換。信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息進(jìn)行頻譜分析、小波變換或沖擊譜 分析。主處理器處理結(jié)合存儲(chǔ)在主處理器內(nèi)的磁流變減振器的控制模型與控制策略對(duì)來自 信號(hào)處理器的信息進(jìn)行處理?？煽仉娏骺刂颇K根據(jù)主處理器的處理結(jié)果改變輸入磁流變 減振器的電流值。 可選地，當(dāng)進(jìn)行頻譜分析不能反映被控對(duì)象的振動(dòng)信息，所述信號(hào)處理器對(duì)信號(hào) 調(diào)理單元的信息進(jìn)行小波分析。 可選地，在振動(dòng)信息中包含沖擊載荷時(shí)，所述信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息 進(jìn)行沖擊譜分析。 可選地，所述主處理器還包括CAN總線模塊，該CAN總線模塊交換上位機(jī)與主處理 器的指令。
可選地，所述信號(hào)調(diào)理單元包括電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、濾波電路及 電平轉(zhuǎn)換電路，電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、濾波電路及電平轉(zhuǎn)換電路依次級(jí)聯(lián)， 電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路將所述傳感器采集的電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，信號(hào)放大電路對(duì)電 荷_電壓轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)進(jìn)行放大，濾波電路將信號(hào)中的混頻信號(hào)消除，電平轉(zhuǎn)換電路對(duì) 濾波電路的信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 可選地，所述可控電流控制模塊包括電流比較放大電路，放大調(diào)整電路和電流取 樣電路，所述電流比較放大電路與主處理器連接，所述電流比較放大電路的輸出端連接放 大調(diào)整電路，所述電流取樣電路與放大調(diào)整電路連接，所述磁流變減振器連接于電流取樣 電路的輸出端。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明包括數(shù)據(jù)處理器和主處理器，因此，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，主處理器能夠很好
的銜接硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，而且，所述傳感器采集振動(dòng)信息后將振動(dòng)信息傳遞給信號(hào)調(diào)
理單元，所述信號(hào)調(diào)理單元對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和電平轉(zhuǎn)換后傳輸給信號(hào)處理器，
信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析、小波變換或者沖擊譜分析后傳輸給主處理器，主處理器
根據(jù)存儲(chǔ)在主處理器內(nèi)的磁流變減振器的控制模型與控制策略對(duì)信號(hào)處理器的信息進(jìn)行
處理后對(duì)可控電流控制模塊輸出控制信號(hào)?？煽仉娏骺刂颇K根據(jù)主處理器的處理結(jié)果改
變輸入磁流變減振器的電流值，使磁流變減振器中的磁流變液的流動(dòng)特性發(fā)生變化，從而
以百萬分之一秒的頻率連續(xù)不斷地調(diào)節(jié)阻尼力的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變減振器的精確控制，
可以用于豪華客車懸架減振技術(shù)，同時(shí)提升車輛的安全性和可靠性，提高駕駛平順性，并使
操作更精確、反應(yīng)更迅速，實(shí)現(xiàn)車輛振動(dòng)狀態(tài)信息的交換；也可進(jìn)一步用于飛機(jī)、艦艇、自動(dòng)
武器、軍用車輛、土木工程結(jié)構(gòu)及橋梁等的半主動(dòng)振動(dòng)控制以及不同振動(dòng)控制方法的工程
適用性評(píng)價(jià)。 2、主處理器模塊包括CAN總線模塊，CAN總線模塊實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與主處理器之間的 通信，采樣的振動(dòng)信號(hào)和被控對(duì)象的狀態(tài)信息可由CAN總線在主處理器以及被控對(duì)象其它 電子單元間傳輸，使得本發(fā)明其具有良好的信息交換能力，主處理器具備CAN通訊模塊連 接于PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)與基于PC機(jī)的DSPACE、 Labview等測(cè)控系統(tǒng)連接，另外，利用CAN總線通 訊模塊可以隨時(shí)將車輛或其它被控對(duì)象振動(dòng)狀態(tài)信息發(fā)送到監(jiān)控中心、顯示器和遠(yuǎn)程監(jiān)控 器，使得主處理器模塊能很好的銜接硬件平臺(tái)。 3、所述信號(hào)調(diào)理單元包括電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、濾波電路及電平
轉(zhuǎn)換電路，這樣，使得信號(hào)處理器接受的信號(hào)不受干擾，保證控制的精度與可靠性。 4、所述可控電流控制模塊包括電流比較放大電路，放大調(diào)整電路，電流取樣電路，
這樣，這樣可以通過上位機(jī)控制處理器來改變電流比較放大電路同相輸入端的基準(zhǔn)值來調(diào)
節(jié)電流的變化，控制方便、容易。


圖1是本發(fā)明智能磁流變減振系統(tǒng)的原理框圖； 圖2是本發(fā)明智能磁流變減振系統(tǒng)的磁流變減振器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明智能磁流變減振系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明智能磁流變減振系統(tǒng)的可控電流控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖l，本實(shí)施例中，智能磁流變減振系統(tǒng)包括磁流變減振器1、若干傳感器
2、信號(hào)調(diào)理單元20、信號(hào)處理器30、主處理器40和可控電流控制器模塊50。該智能磁流變
減振系統(tǒng)用于控制被控對(duì)象7，被控對(duì)象7可以是車輛、土木工程結(jié)構(gòu)、橋梁等。 請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例中，磁流變減振器1包括缸筒8、活塞桿1、活塞3、導(dǎo)向套7、
前后兩個(gè)密封塞14、9以及前后端蓋15、10?；钊麠U1是軸線處有一細(xì)長(zhǎng)線圈引孔2的細(xì)
長(zhǎng)桿?；钊?中間也設(shè)置一個(gè)線圈引孔5，它的外側(cè)有三個(gè)并排的環(huán)形繞線槽13。導(dǎo)向套
7對(duì)活塞3起導(dǎo)向作用；前后兩個(gè)密封塞14、9能夠起到很好的密封作用，而前后兩個(gè)端蓋
15、10緊固缸筒8，使之能夠承受很大的沖擊力。漆包線由活塞桿1中心的線圈引孔2和活
塞3中心的線圈引孔5進(jìn)入，并從繞線槽4伸出纏繞形成三級(jí)電磁線圈，從第三級(jí)線圈處返
回線圈引孔5，從而形成閉合回路。密封蓋6密封活塞內(nèi)部的線圈引孔5?；钊?和缸筒8
之間是一環(huán)形間隙，磁流變液11充滿整個(gè)缸筒8內(nèi)部，只在三級(jí)電磁線圈處產(chǎn)生磁流變效
應(yīng)。當(dāng)然，本發(fā)明的磁流變減振器還可以采用其他類型的磁流變減振器，這里，只是為了方
便后續(xù)說明智能磁流變減振系統(tǒng)的工作原理而采用的一種長(zhǎng)行程磁流變減振器。 所述傳感器安裝在磁流變減振器1上(圖中未示)，在本實(shí)施例中，所述傳感器包
括位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器。 請(qǐng)參閱圖1和圖3，所述信號(hào)調(diào)理單元20的數(shù)量與傳感器2的數(shù)量一致，也就是 說，每一信號(hào)調(diào)理單元20連接有一傳感器2。信號(hào)調(diào)理單元20包括電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路 201、信號(hào)放大電路202、濾波電路203及電平轉(zhuǎn)換電路204。電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路201、信號(hào) 放大電路202、濾波電路203及電平轉(zhuǎn)換電路204依次級(jí)聯(lián)，其中，所述電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路 201與一個(gè)傳感器連接。 請(qǐng)參閱圖3，所述電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路201包括電容C2、電容C3、電阻Rl、電容C4、 電阻R2、運(yùn)算放大器、電容C1和電阻R3。電容C2、電容C3、電阻R1、電容C4、電容C2的兩 端分別連接于運(yùn)算放大器的同相輸入端和反向輸入端。電阻R3和電容C1并聯(lián)且其兩端分 別連接于運(yùn)算放大器的同相輸入端和輸出端。在該電路中，電容C2代表傳感器本身的電 容，電容C3代表從傳感器至信號(hào)調(diào)理單元20的電纜的電容，電容C4、電阻R2、電容Cl、電阻 R3和運(yùn)算放大器構(gòu)成一個(gè)具有深度負(fù)反饋的高增益放大電路，該放大電路將電荷轉(zhuǎn)換為電 壓，電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路配接電容C2 —般為數(shù)千pF， 1/2R2C4決定傳感器低頻下限，電容Cl 為反饋電容。在該圖中，電荷與輸出電壓滿足的關(guān)系為U = Q/C1。 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，信號(hào)放大電路202包括串聯(lián)的兩級(jí)放大電路，第一級(jí)放大電路包 括電阻Rl、電阻R2、電阻R3和放大器U1A，其中，電阻Rl的一端連接運(yùn)算放大器U1A的輸出 端，電阻R2連接在放大器U1A的反向輸入端和輸出端，電阻R3連接在放大器U1A的同相輸 入端和地之間。第二級(jí)放大電路包括電阻R4、電阻R5、電阻R6和放大器U1B，其中電阻R4 連接在放大器U1A的輸出端，電阻R5連接在放大器U1B的同相輸入端和地之間，電阻R6為 可調(diào)電阻，電阻R6的兩端分別連接在放大器U1B的方向輸入端和輸出端之間。在圖3中，
第一級(jí)信號(hào)放大電路的增益為"^7 ，第二季信號(hào)放大電路的增益為^7，所以，圖3的信號(hào)放
Rl R4
大電路202的整個(gè)增益為:^，也就是，當(dāng)圖3的信號(hào)放大電路202能夠?qū)㈦姾蒧電壓轉(zhuǎn)
R1R4換電路201的電壓信號(hào)放大^7倍。 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3 ，濾波電路203包括電阻R6 、電阻R7 、電阻R8 、電阻R9 、 R10 、 Rl 1 、電 容Cl、電容C2、放大器U2A、電容C3、電容C4、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15。其中， 電阻R6和電阻R7串聯(lián)且連接在放大器U2A的同相輸入端和信號(hào)放大電路202的輸出端。 電容Cl 一端連接在電阻R6和電阻R7之間，另外一端連接在放大器U2A的輸出端。電容C2 連接在放大器U2A的同相輸入端和地之間。電阻R8連接在放大器U2A的反相輸入端與地 之間。電阻R9連接在放大器U2A的輸出端和正相輸入端之間且與電阻R8連接。電阻RIO、 電阻Rll串聯(lián)在運(yùn)算器U2A的輸出端電容C3和電容C4串聯(lián)后連接在放大器U2B的正相輸 入端和電阻R10的可調(diào)端，電阻R13 —端連接在電容C3和電容C4之間，另外一端連接在放 大器U2B的輸出端，電阻R12連接在放大器U2B的正相輸入端和地之間.電阻R14連接在 放大器U2B的反相輸入端和地之間。電阻R15連接在放大器U2B的輸出端和反相輸入端之 間。在該圖中，所述濾波電路203為兩級(jí)有源濾波電路，第一級(jí)為二階低通有源濾波電路， 第二級(jí)為二階高通有源濾波電路，來自信號(hào)放大電路202的電壓信號(hào)輸入濾波電路203后，
經(jīng)過第一級(jí)低通濾波器，該低通濾波器信號(hào)截止頻率為、7777W，通帶增益為i + ^。然
后經(jīng)過第二級(jí)高通濾波器，該高通濾波器信號(hào)截止頻率為、「 「 L p ，通帶增益為l + ,。 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，所述電平轉(zhuǎn)換電路204包括放大器U3A、電阻R8、電阻R7、放大 器U3B、電阻R9和電容C5，放大器U3A的正相輸入端與濾波電路203的輸出端連接，放大器 U3A的反相輸入端與放大器U3A的輸出端連接，放大器U3A的輸出端通過電阻R7與放大器 U3B的正相輸入端連接，放大器U3B還連接有電阻R8，電阻R8連接有VEF，放大器U3B的反 相輸入端與輸出端連接，電阻R9 —端與放大器U3B的輸出端連接，另外一端連接有第一二 極管的正極和第二二極管的負(fù)極，第一二極管的負(fù)極連接有電源VCC，第二二極管的正極接 地，電容C5連接在第二二極管的正極和負(fù)極之間，電平轉(zhuǎn)換電路204用以將來自濾波電路 203得電壓信號(hào)的電平轉(zhuǎn)化為信號(hào)處理器30所需的電平，比如0-0. 3V。
請(qǐng)參閱圖3，信號(hào)處理器30在本實(shí)施例中采用DSP處理器，比如，TI公司的 TMS320281232位DSP處理器。在該實(shí)施例中，信號(hào)處理器30擁有工作頻率達(dá)150MHz的32 位DSP內(nèi)核處理器，每秒中可以執(zhí)行15億條指令(150MIPS)，單周期完成一條32bitx32bit MAC(或兩條16bitxl6bit MAC)指令，極快的中斷響應(yīng)，具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口 ，簡(jiǎn)化了 與其它器件的接口 ，可以很方便地實(shí)現(xiàn)諸如AD采樣、P麗輸出、非屏蔽中斷、脈沖測(cè)量等功 能。信號(hào)處理器30可以高效可靠地實(shí)現(xiàn)諸如自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波和狀態(tài)控制等先進(jìn)控 制技術(shù)。 請(qǐng)參閱圖3，主處理器40在本實(shí)施例中采用ARM處理器，所述主處理器40包括有 最小擴(kuò)展系統(tǒng)如CPU芯片S3C44B0、 SDRAM、 FLASH、電源模塊、復(fù)位電路模塊，鍵盤模塊和液 晶顯示模塊。所述主處理器40處理信號(hào)處理器30傳輸來的信號(hào)并將處理結(jié)果通過液晶 顯示模塊顯示，所述鍵盤模塊可完成文檔處理和人機(jī)接口任務(wù)，包括參數(shù)設(shè)置、控制模式選 擇、采樣方式選擇等。 請(qǐng)參閱圖1和圖4，可控電流控制器模塊50包括電流比較放大電路，放大調(diào)整電。所述電流比較放大電路包括芯片IC和電容C1。放大調(diào)整電路包括晶體 管V1、晶體管V2、電阻R1、電阻R2、晶體管V4和晶體管V5，其中，晶體管V1、晶體管V2、電阻 Rl和電阻R2構(gòu)成放大電路，晶體管V4和晶體管V5組成調(diào)整電路。電流取樣電路包括電 阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7，在圖4中，電感L和電阻R9是磁流變阻尼器的簡(jiǎn)化的電 感和電阻，C2、C3電容主要起到濾波與穩(wěn)壓的作用；當(dāng)磁流變阻尼器的輸入電壓為零，R8和 V6在回路電感的作用下導(dǎo)通，構(gòu)成續(xù)流回路。所述電流比較放大電路的輸出端連接放大調(diào) 整電路的放大電路，放大電路的輸出端與調(diào)整電路連接，所述調(diào)整電路的輸出端與電流取 樣電路連接，所述磁流變減振器連接于電流取樣電路的輸出端。如圖4所示，可控電流控制 器模塊50的工作過程是該可控電流控制器模塊50接收處理器40的P麗信號(hào)，經(jīng)過電位 器PRA1和PRA2后輸入到運(yùn)算放大器IC的同相端，電位器PRA1和PRA2將控制信號(hào)由P麗 電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電流信號(hào)并實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)幅值大小的手動(dòng)調(diào)節(jié)，由R4、R5、R6和R7組成 電流取樣電路將實(shí)際輸出的電流信號(hào)作為反饋信號(hào)輸入到運(yùn)算放大器IC的反向輸入端； 電流比較放大電路IC比較所述實(shí)際輸出的電流與經(jīng)過PRA1和PRA2B變換后的電流信號(hào)， 比較后，電流比較放大電路IC輸出電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過兩級(jí)共射級(jí)放大電路V1和V2 實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的放大，二極管V3用以代替V2的基極電阻，Rl位為V2發(fā)射級(jí)，經(jīng)過V2放大 后又作為VI的基極電壓信號(hào)；V4和V5為兩個(gè)并聯(lián)的三極管電路，其用以調(diào)整電路中的電 壓信號(hào)，使其滿足最后所需的輸出電流大小。最后的輸出電流輸至電感L和電阻R9，從而， 實(shí)現(xiàn)電流的調(diào)節(jié)。 在驅(qū)動(dòng)電源中，電流比較放大電路的運(yùn)算放大器的反相端電壓高低反映了輸出電 流的大小，反相端電壓是通過輸出電流流過電流取樣電路產(chǎn)生的電壓降，當(dāng)主處理器給出 的控制電壓改變時(shí)，比較放大電路同相輸入端的基準(zhǔn)值隨之變化，比較放大電路輸出電壓 也會(huì)隨之變化，電流取樣電路的電壓降變化，從而改變恒定的輸出電流值。這樣可以通過計(jì) 算機(jī)控制來改變電流比較放大電路同相輸入端的基準(zhǔn)值來調(diào)節(jié)電流的變化。
請(qǐng)參閱圖1至圖4，本實(shí)施例的工作過程如下 在正常情況下，繞線槽121中的電磁線圈中沒有電流，缸筒8內(nèi)部的磁流變液是液 體狀態(tài)，活塞3處于缸筒8的底部。當(dāng)被控對(duì)象7受力時(shí)，被控對(duì)象7向外拉活塞桿1，缸筒 8內(nèi)部的磁流變液在活塞桿1和活塞3的擠壓下向后腔快速流動(dòng)，同時(shí)，設(shè)置在磁流變減振 器1上的傳感器基于壓電效應(yīng)將振動(dòng)信息轉(zhuǎn)換為電荷，然后將電荷信號(hào)傳輸至信號(hào)調(diào)理單 元20的電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路201 ，電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路201將電荷信息轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，由 于美伊信號(hào)調(diào)理單元20連接一個(gè)傳感器，所以，所有傳感器的電荷都能通過電荷_電壓轉(zhuǎn) 換電路201轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，這里，僅僅以其中一個(gè)傳感器為例說明。電壓信號(hào)被傳輸至信 號(hào)放大電路202，經(jīng)過放大后傳輸至濾波電路203，濾波電路203將電壓信號(hào)中的混頻信號(hào) 濾掉，然后將電壓信號(hào)傳輸至電平轉(zhuǎn)換電路35，電平轉(zhuǎn)換電路35改變電壓信號(hào)的電平從而 使得該電平與信號(hào)處理器30的輸入電平相適應(yīng)。信號(hào)處理器30對(duì)接收的電壓信號(hào)通過傅 里葉變換實(shí)現(xiàn)頻譜分析，當(dāng)進(jìn)行頻譜分析不能反映被控對(duì)象的振動(dòng)信息，所述信號(hào)處理器 30還需要對(duì)信號(hào)調(diào)理單元20的信息進(jìn)行小波分析，如果在振動(dòng)信息中包含沖擊載荷時(shí)，所 述信號(hào)處理器30還需要對(duì)信號(hào)調(diào)理單元20的信息進(jìn)行沖擊譜分析。經(jīng)過信號(hào)處理器30 處理后的信息傳遞給主處理器40，所述主處理器40根據(jù)信號(hào)分析的情況調(diào)用指定的控制 策略運(yùn)算，將運(yùn)算得到的控制信號(hào)通過P麗波轉(zhuǎn)換輸入至可控電流控制模塊6的輸入端，可
7控電流控制模塊6將所述主處理器40的電壓信號(hào)調(diào)整為所需要的電流后，通過電流取樣電 路向磁流變減振器1傳輸電流，當(dāng)磁流變液流經(jīng)活塞3和缸筒8之間的環(huán)形間隙時(shí)，通過電 流取樣電路向磁流變減振器1輸出的電流使得電磁線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，使得在此環(huán)形間隙 之間的磁流變液產(chǎn)生磁流變效應(yīng)，磁流變液由液態(tài)轉(zhuǎn)化為類固態(tài)，液體的粘度發(fā)生變化，阻 止活塞桿1向前運(yùn)動(dòng)。 以上所述僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的 限制，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和 潤(rùn)飾，這些改進(jìn)或者潤(rùn)飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于包括磁流變減振器、位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器、信號(hào)調(diào)理單元、信號(hào)處理器、主處理器和可控電流控制器模塊；加速度傳感器安裝在被控對(duì)象上，位移傳感器、速度傳感器以及壓力傳感器安裝在磁流變減振器上，位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器采集相關(guān)被控對(duì)象的振動(dòng)信息；每一信號(hào)調(diào)理單元與一個(gè)傳感器連接，所述信號(hào)調(diào)理單元對(duì)磁流變減振器的振動(dòng)信息依次進(jìn)行放大、濾波和電平轉(zhuǎn)換；信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息進(jìn)行頻譜分析；主處理器結(jié)合存儲(chǔ)在主處理器內(nèi)的磁流變減振器的控制模型與控制策略對(duì)信號(hào)處理器傳輸來的信息進(jìn)行處理；主處理器根據(jù)處理結(jié)果改變可控電流控制模塊輸入磁流變減振器的電流值。
2. 如權(quán)利要求1所述的智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)進(jìn)行頻譜分析不能反映 被控對(duì)象的振動(dòng)信息，所述信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息進(jìn)行小波分析。
3. 如權(quán)利要求1所述的智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于，在振動(dòng)信息中包含沖擊載 荷時(shí)，所述信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息進(jìn)行沖擊譜分析。
4. 如權(quán)利要求1所述的智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于所述主處理器還包括CAN 總線模塊，該CAN總線模塊交換上位機(jī)與主處理器的指令。
5. 如權(quán)利要求1所述的智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)調(diào)理單元包括電 荷_電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、濾波電路及電平轉(zhuǎn)換電路，電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放 大電路、濾波電路及電平轉(zhuǎn)換電路依次級(jí)聯(lián)，電荷_電壓轉(zhuǎn)換電路將所述傳感器采集的電 荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，信號(hào)放大電路對(duì)電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)進(jìn)行放大，濾波電路 將信號(hào)中的混頻信號(hào)消除，電平轉(zhuǎn)換電路對(duì)濾波電路的信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
6. 如權(quán)利要求1所述的智能磁流變減振系統(tǒng)，其特征在于所述可控電流控制模塊包括電流比較放大電路，放大調(diào)整電路和電流取樣電路，所述電流比較放大電路與主處理器 連接，所述電流比較放大電路的輸出端連接放大調(diào)整電路，所述電流取樣電路與放大調(diào)整 電路連接，所述磁流變減振器連接于電流取樣電路的輸出端。
全文摘要
一種智能磁流變減振系統(tǒng)包括磁流變減振器、若干傳感器、信號(hào)調(diào)理單元、信號(hào)處理器、主處理器和可控電流控制器模塊。若干傳感器采集磁流變減振器的振動(dòng)信息；每一信號(hào)調(diào)理單元與一個(gè)傳感器連接，所述信號(hào)調(diào)理單元對(duì)磁流變減振器的振動(dòng)信息依次進(jìn)行放大、濾波和電平轉(zhuǎn)換。信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)調(diào)理單元的信息進(jìn)行頻譜分析。主處理器處理結(jié)合存儲(chǔ)在主處理器內(nèi)的磁流變減振器的控制模型與控制策略對(duì)處理單元的信息進(jìn)行處理?？煽仉娏骺刂颇K根據(jù)主處理器的處理結(jié)果改變輸入磁流變減振器的電流值。本發(fā)明數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，能很好的銜接硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)。
文檔編號(hào)F16F9/53GK101737450SQ20101003953
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者王炅, 胡紅生, 錢蘇翔 申請(qǐng)人:嘉興學(xué)院