[發(fā)明專利]基于磁流變脂隔振器的地鐵浮置板三向振動控制方法

有效

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• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103034254A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李銳;何莉敏;李銀國;徐文韜;張雄;杜鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.基于磁流變脂隔振器的地鐵浮置板三向振動控制方法，其特征在于，包括有作為浮置板下方四個支承點的四個磁流變脂隔振器、四個分別安裝在浮置板四個支承點上的加速度傳感器和四個分別安裝在四個隔振器下端的力傳感器，所述隔振器含并聯(lián)的磁流變脂阻尼器和橡膠元件，具體控制方法如下：

1）通過加速度傳感器采集隔振器正上方浮置板各點的振動加速度；通過力傳感器采集輪軌激勵傳給地基的垂向振動力；

2）對步驟1）中采集到的振動加速度信號進(jìn)行快速傅立葉變換，把三個最大振動能量對應(yīng)的頻率作為浮置板的三個振動激勵主頻率；用力傳感器采集到的垂向振動力信號結(jié)合浮置板和隔振器的位置關(guān)系，計算出力矩傳遞率；

3）以浮置板振動的各激勵頻率和垂向力矩傳遞率作為輸入，采用模糊推理控制的方式推導(dǎo)不同頻率下隔振器的垂向阻尼值，再根據(jù)各頻率對應(yīng)的振幅大小，采用加權(quán)平均法分別計算出各隔振器的垂向阻尼初值；

4）以輪軌激振力的各激振頻率和浮置板橫搖縱搖力矩傳遞率為輸入，采用模糊推理控制的方式推導(dǎo)不同頻率下各磁流變脂隔振器的橫搖縱搖阻尼值再根據(jù)各頻率對應(yīng)的振幅大小，采用加權(quán)平均法分別計算出各隔振器的橫搖阻尼初值和縱搖阻尼初值；

5）根據(jù)步驟3）和步驟4）計算得到的隔振器的垂向、橫搖和縱搖的阻尼初值，計算每個隔振器的最終阻尼值；

6）根據(jù)每個隔振器的最終阻尼值求解隔振器的控制電流。

2.如權(quán)利要求1所述的基于磁流變脂隔振器的地鐵浮置板三向振動控制方法，其特征在于，步驟3）中所述模糊推理控制規(guī)則為：在振動激勵頻率相對較小的工作區(qū)域采用相對較大阻尼；在振動激勵頻率相對較大工作區(qū)域采用相對較小阻尼；在基座受到的垂向絕對力傳遞率相對較大時，采用相對較大阻尼；在基座受到的絕對力傳遞率相對較小時，采用相對較小阻尼，垂向阻尼模糊推理規(guī)則表如下：

模糊化輸入變量時，振動激勵頻率和力的傳遞率的模糊子集分別為W、TZ，輸出變量垂向阻尼的模糊子集為C，輸入輸出變量的模糊語言值都設(shè)置為零ZE、正小PS、正中PM、正大PB、正最大PL。

3.如權(quán)利要求2所述的基于磁流變脂隔振器的地鐵浮置板三向振動控制方法，其特征在于，步驟4）中所述模糊推理控制規(guī)則為：建立橫、縱搖隔振模糊控制規(guī)則，根據(jù)浮置板振動各激勵頻率和力矩傳遞率，實時改變隔振器的橫、縱搖阻尼值；浮置板隔振系統(tǒng)若能很好的抑制橫、縱搖力矩，則在低頻段各個隔振器采用中等大小的阻尼值，若在高頻段，各個隔振器采用較小的阻尼值；橫、縱搖力矩若被放大，如果在低頻段，就增加阻尼值，且在橫、縱搖向幅度較大的那側(cè)其隔振器使用大阻尼、另一側(cè)使用中等阻尼；若在高頻段，橫、縱搖向幅度較大的其隔振器使用中等阻尼，另一側(cè)使用小阻尼；橫搖阻尼模糊控制規(guī)則如下表：

縱搖阻尼模糊控制規(guī)則如下表：

振動激勵頻率、橫搖力矩傳遞率、縱搖力矩傳遞率的模糊子集分別為W、TX、TY，橫、縱搖阻尼的模糊子集為C，輸入激振頻率和輸出阻尼的模糊語言值均為零ZE、正小PS、正中PM、正大PB、正最大PL，輸入力矩傳遞率的模糊語言值為負(fù)大NB、負(fù)小NS、零ZE、正小PS、正大PB。