新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论

前言

第1章 磁流变阻尼器半主动控制概述

1.1 引言

1.2 磁流变液的研究与发展

1.3 磁流变阻尼器半主动控制的研究与发展

1.3.1 磁流变阻尼器结构型式

1.3.2 磁流变阻尼器力学模型

1.3.3 磁流变阻尼器半主动控制算法

1.4 磁流变阻尼器半主动控制系统的工程应用

参考文献

第2章 磁流变阻尼器基于磁路欧姆定律的设计理论与方法

2.1 磁流变阻尼器工作原理

2.1.1 基本工作模式

2.1.2 阻尼力调节原理

2.2 制作材料选取原则

2.2.1 磁流变液选取

2.2.2 结构主体材料选取

2.3 磁流变阻尼器构造设计

2.3.1 参数优化

2.3.2 结构设计

2.3.3 强度验算

2.3.4 密封设计

2.3.5 磁路设计

参考文献

第3章 磁流变阻尼器基于有限元分析的设计理论与方法

3.1 磁路饱和有限元分析

3.2 多级装配式磁流变阻尼器磁路有限元分析

3.3 剪切阀式磁流变阻尼器简化设计方法

3.3.1 设计原理

3.3.2 数值模拟

参考文献

第4章 新型螺旋凹槽磁流变阻尼器及动力特性

4.1 螺旋凹槽的设计及阻尼力的微观变化

4.2 螺旋凹槽磁流变阻尼器动力特性测试与分析

4.2.1 力学性能

4.2.2 恢复力模型及其修正

参考文献

第5章 新型双向调节磁流变阻尼器及动力特性

5.1 新型复合磁路结构

5.2 设计与加工

5.2.1 基本结构

5.2.2 材料选取

5.2.3 结构参数确定

5.2.4 方案优选

5.3 磁场测量与分析

5.4 动力性能测试与分析

参考文献

第6章 新型全通道有效磁流变阻尼器及动力特性

6.1 全通道有效磁路结构

6.2 磁路有限元分析

6.3 基于磁通均衡理论的设计方法

6.4 方案优选与制作

6.5 磁场测量与分析

6.6 动力性能测试与分析

参考文献

第7章 新型磁流变阻尼器动力滞回模型

7.1 MR-J型阻尼器阻尼力预估模型

7.1.1 阻尼器性能测试与分析

7.1.2 阻尼力预估模型

7.2 Logistic分段模型

7.2.1 模型函数

7.2.2 分段参数识别

7.2.3 模型识别与试验结果

7.3 Gompertz模型

7.3.1 模型函数

7.3.2 输入电流相关参数识别

7.3.3 峰值速度相关参数识别

7.3.4 Gompertz模型

参考文献

第8章 磁流变阻尼器基于信赖域的瞬时最优半主动控制理论与方法

8.1 优化方程组

8.2 精细积分法

8.3 信赖域法求解方程

8.4 框架结构数值模拟分析

8.4.1 磁流变阻尼器

8.4.2 受控结构模型

8.4.3 控制效果对比分析

8.5 悬臂梁振动控制试验

8.5.1 试验装置及流程

8.5.2 模型修正与降阶

8.5.3 NARX神经网络磁流变阻尼器模型

8.5.4 试验结果分析

8.6 大跨度空间结构信赖域瞬时最优半主动控制

8.6.1 多维多点地震激励下基本方程

8.6.2 仿真分析

参考文献

第9章 磁流变阻尼器模型预测控制理论与方法

9.1 系统状态方程

9.2 模型预测控制

9.3 数值算例分析

9.3.1 阻尼器模型

9.3.2 时滞补偿及效果分析

参考文献

第10章 磁流变阻尼器神经网络预测控制理论与方法

10.1 结构模型的简化

10.2 神经网络在线补偿器

10.3 基于在线补偿的预测控制算法

10.4 数值算例分析

参考文献

第11章 磁流变阻尼器出力状态设计和分级控制理论与方法

11.1 力学模型

11.2 出力状态设计

11.2.1 最大出力状态

11.2.2 中等出力状态

11.3 分级控制算法

参考文献

第12章 磁流变阻尼器小波包分解模态半主动控制理论与方法

12.1 模态控制基本方程

12.2 模态控制器设计

12.3 KalHlan滤波状态估计器

12.4 小波包分解与重构

12.5 竖向地震激励下模态半主动控制仿真分析

12.5.1 结构模型

12.5.2 小波包分解

12.5.3 控制效果分析

12.6 多维多点激励下模态半主动控制仿真分析

参考文献

第13章 磁流变阻尼器模糊控制理论与方法

13.1 基于模糊理论的半主动控制

13.1.1 模糊控制器

13.1.2 模糊控制表

13.2 在线自适应调节的模糊控制方法

13.3 数值算例分析

参考文献

《新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论》系统地总结和阐述了新型磁流变阻尼器的设计原理、动力特性、滞回模型、半主动控制理论与方法及其应用分析等。主要内容包括新型磁流变阻尼器基于磁路欧姆定律、基于有限元分析的设计理论与方法，新型螺旋凹槽磁流变阻尼器、新型双向调节磁流变阻尼器、新型全通道有效磁流变阻尼器的动力特性及滞回模型，基于信赖域的瞬时最优半主动控制理论与方法，磁流变阻尼器模型预测及神经网络预测控制理论与方法，磁流变阻尼器出力状态设计和分级控制理论与方法，小波包分解模态半主动控制理论与方法，磁流变阻尼器模糊控制理论与方法，以及新型磁流变阻尼器半主动控制在工程结构及大跨度空间结构中的应用分析等。

近年来以磁流变液为代表的新型智能材料的应用为半主动控制技术的发展注入了新的活力，由磁流变液等智能材料与半主动控制技术相结合构成的结构智能控制系统正逐渐成为新的热点领域，至今已经取得了众多的研究成果，并已经开始进入工程实际应用阶段。《新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论》着重介绍了作者研究团队多年来的相关研究成果，系统地总结和阐述了新型磁流变阻尼器的设计原理、动力特性、滞回模型、半主动控制理论与方法及其在工程结构及大跨度空间结构中的应用分析等。