高冲击载荷作用条件下磁流变减振器的动态特性和控制研究

高冲击载荷下磁流变液的特性和减振器控制研究是目前磁流变技术所面临的一个难题，制约着其在冲击减振上的应用。本项目综合运用机械学、流体力学、电磁学和控制学的理论，对磁流变减振器在冲击载荷下的动力学模型和控制方法进行理论和实验研究。利用流体力学基本原理，结合磁流变液在冲击载荷下的流变特性，考虑惯性力的影响，建立冲击载荷下磁流变减振器的动力学模型；针对冲击载荷的特点，将优化指标定为在最坏输入情形下最小化冲击响应最大峰值，结合基于能量分布的控制策略，研究时域内的鲁棒控制方法。实验研究磁流变液在高剪切速率下的流变特性，分析磁流变液的剪切稀化现象；对冲击载荷下磁流变减振器的控制效果进行硬件在回路仿真，验证控制方法的有效性。本申请项目的研究不仅对磁流变减振器在高冲击环境下的应用提供理论指导，同时对复杂结构抗振冲设计和控制理论的发展起到极大的推动作用，对推动该技术在国民经济尤其是国防领域的应用有重要意义。