[發(fā)明專利]自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)和移動平臺系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113175492A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房營光;谷任國;朱合華;武威;丁小彬;陳俊生
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: F16F9/512
• 分類號: F16F9/512;F16F15/02;F16F15/027;F16F15/067;F16M11/42
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 劉新容

1.一種自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，應(yīng)用于移動平臺，其特征在于，包括：

容納有阻尼油的一油缸；

一活塞，其容納于所述油缸，所述活塞能夠沿著所述油缸移動而使阻尼油流動；

至少一連桿，其與所述活塞連接；

至少一彈簧，其變形過程受所述連桿約束；和

一阻尼自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，其配置成能夠自適應(yīng)地根據(jù)所述移動平臺的震動而改變阻尼油的流動阻力，以對系統(tǒng)阻尼進(jìn)行控制；

其中，當(dāng)所述移動平臺震動時，所述連桿和所述彈簧能夠使所述活塞受到非線性彈簧力。

2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述活塞能沿所述油缸在第一方向上移動，至少一所述彈簧沿第二方向布置于一彈簧缸內(nèi)，所述彈簧缸固定于所述移動平臺，所述彈簧缸內(nèi)還設(shè)有能夠沿著所述彈簧缸在第二方向上運(yùn)動的至少一滑塊，所述彈簧的一端與所述滑塊連接；所述連桿的一端與所述滑塊連接，而另一端與所述活塞連接。

3.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述第一方向垂直于所述第二方向，且所述彈簧的伸長量與所述活塞的位移滿足以下約束條件：

(x₀+u_x)²+(y₀+u_y)²＝l²

其中，定義一坐標(biāo)系(o,x,y)，其坐標(biāo)原點(diǎn)為所述活塞的中軸線和所述滑塊的中軸線的交點(diǎn)，x₀為所述滑塊處于初始平衡位置的坐標(biāo)值，y₀為所述活塞處于初始平衡位置的坐標(biāo)值，u_x為所述滑塊相對于其初始平衡位置的位移，也即所述彈簧的伸長量，u_y為所述活塞相對于其初始平衡位置的位移，l為所述連桿的長度；

所述非線性彈簧力在第一方向上的大小滿足以下公式：

其中，k_x為所述彈簧的彈簧系數(shù)。

4.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述彈簧缸具有沿第二方向延伸的兩個容納腔，每一所述容納腔都容納有一所述彈簧和與所述彈簧連接的一所述滑塊，每一所述滑塊分別連接有一所述連桿，兩個所述連桿同時連接至所述活塞；

其中，當(dāng)兩個所述滑塊處于初始平衡位置時，兩個滑塊關(guān)于所述活塞的中軸線對稱，且兩個所述連桿關(guān)于所述活塞的中軸線對稱。

5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述阻尼自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置包括：

一動力傳感器，用于檢測所述移動平臺的震動；

一微控制單元，與所述動力傳感器通訊連接，以接收源自所述動力傳感器的所述移動平臺的震動信息；

一驅(qū)動件，與所述微控制單元通訊連接；和

一可變阻尼調(diào)節(jié)器，設(shè)于所述油缸內(nèi)并與所述驅(qū)動件連接；

其中，所述微控制單元配置成能夠基于所述震動信息，從而根據(jù)預(yù)定的控制目標(biāo)來控制所述驅(qū)動件，使得所述可變阻尼調(diào)節(jié)器在所述驅(qū)動件的作用下改變阻尼油循環(huán)流動的阻力。

6.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述可變阻尼調(diào)節(jié)器具有供阻尼油流過以進(jìn)行循環(huán)流動的至少一阻尼孔，所述阻尼孔具有一完全打開位置和一完全關(guān)閉位置，所述阻尼孔配置成能夠在所述驅(qū)動件的作用下在所述完全打開位置和所述完全關(guān)閉位置之間切換。

7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)減震的非線性彈簧-可變阻尼系統(tǒng)，其特征在于：所述可變阻尼調(diào)節(jié)器包括一第一阻尼盤和一第二阻尼盤，所述第一阻尼盤和所述第二阻尼盤層疊設(shè)置，所述第二阻尼盤與所述驅(qū)動件連接，并可被所述驅(qū)動件帶動從而相對所述第一阻尼盤轉(zhuǎn)動；

所述第一阻尼盤具有至少一第一孔，所述第二阻尼盤具有與所述第一孔對應(yīng)的至少一第二孔，所述第一孔和所述第二孔組成所述阻尼孔；

其中，所述驅(qū)動件能夠改變所述第二阻尼盤的轉(zhuǎn)動角度，從而改變所述第二孔的角度，使得所述阻尼孔在所述完全打開位置和所述完全關(guān)閉位置之間切換。