[發明專利]磁流變阻尼器等效線性阻尼系數解析模型建模方法

有效

• 申請號: 201310502951.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103514380B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 陳恩偉;郭耀輝;夏增強;陸益民;劉正士;王勇;包猛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

1.一種磁流變阻尼器等效線性阻尼系數解析模型建模方法，其特征是按如下過程進行：

步驟一：獲取樣本數據，應用MTS力學測量系統對需要建立等效線性阻尼系數解析模型的磁流變阻尼器進行力學性能實驗；分別改變磁流變阻尼器的輸入電壓V、正弦位移激勵振幅X以及激勵頻率Ω來獲得不同的工況，其中，輸入電壓V有L個元素，正弦位移激勵振幅X有M個元素，激勵頻率Ω有N個元素，共獲得L×M×N組不同工況的實驗數據；測量獲取不同工況下，在時間段T內，磁流變阻尼器桿件的位移時間曲線x(t)和阻尼力時間曲線f(t)；

步驟二：計算不同工況下等效線性阻尼系數C_eq，對不同工況下實驗得到的位移時間曲線x(t)進行微分獲得磁流變阻尼器桿件的運動速度時間曲線則由式(1)獲得磁流變阻尼器在對應工況下的等效線性阻尼系數C_eq為：

Ceq=EπΩX2---(1)]]>

式(1)中，E為磁流變阻尼器往復運動一個周期所耗散的能量，并有

步驟三：構造數學關系，對于所述L×M×N組的不同工況下的輸入電壓V、正弦位移激勵振幅X和激勵頻率Ω三個參數，分別固定其中兩個，變化第三個參數，得到等效線性阻尼系數C_eq分別單獨與每個參數的關系曲線；利用所得關系曲線的形狀，根據形狀相似的原則，對等效線性阻尼系數C_eq和輸入電壓V采用式(2)所示線性擬合，對等效線性阻尼系數C_eq和正弦位移激勵振幅X采用式(3)所示冪函數擬合，對等效線性阻尼系數C_eq和激勵頻率Ω采用式(4)所示冪函數擬合：

C_eq=a₁V+b₁???????(2)

C_eq=c₁X^-1+d₁???????(3)

C_eq=e₁Ω^-1+g₁?????????(4)

式(2)、式(3)和式(4)中，ɑ₁、b₁、c₁、d₁、e₁和g₁為模型過渡參數；

步驟四：構造解析模型，根據輸入電壓V、正弦位移激勵振幅X以及激勵頻率Ω三個參數的獨立性，將步驟三中的式(2)、式(3)和式(4)進行耦合計算，得到等效線性阻尼系數C_eq的解析模型如式(5)所示：

C_eq=(a₂V+b₂)(h(XΩ)^-1+j)??????(5)

式(5)中：ɑ₂、b₂、h、j為模型過渡參數；記為：A=a₂h；B=a₂j；C=b₂h；D=b₂j，則有：

Ceq=AVXΩ+BV+C1XΩ+D---(6)]]>

式(6)中，A、B、C、D為待辨識參數；

步驟五：對待辨識參數A、B、C、D進行參數辨識：

應用MTS力學測量系統對需要建立等效線性阻尼系數解析模型的磁流變阻尼器進行力學性能試驗，用正弦信號作為位移激勵信號，改變輸入電壓V、正弦位移激勵振幅X以及激勵頻率Ω這三個參數以獲得不同工況下的試驗樣本數據，輸入電壓V有L₁個元素，正弦位移激勵振幅X有M₁個元素，激勵頻率Ω有N₁個元素，共獲得L₁×M₁×N₁組試驗樣本數據，利用所述實驗樣本數據采用最小二乘偽逆法實現待辨識參數A、B、C、D的參數辨識。