磁流變液智能制動技術及其應用

前言

第1章緒論
1.1磁流變液的基本概念與發(fā)展概述
1.1.1磁流變液的基本組成
1.1.2磁流變液的主要特性
1.1.3磁流變液的發(fā)展概述
1.2磁流變液制動器的研究概述
1.2.1工作原理
1.2.2磁流變液制動器的研究現(xiàn)狀
1.3磁流變液制動器的應用概述
1.3.1磁流變液制動器在車輛領域的應用
1.3.2磁流變液制動器在機器人領域的應用
1.3.3磁流變液制動器在其他領域的應用
參考文獻

第2章磁流變液制動器的設計與多目標優(yōu)化
2.1小扭矩單盤式磁流變液制動器設計與分析
2.1.1結構設計
2.1.2制動力矩建模
2.2大扭矩多盤式磁流變液制動器設計與多目標優(yōu)化
2.2.1理論分析
2.2.2試驗設計分析
2.2.3多目標優(yōu)化設計
參考文獻

第3章磁流變液制動器的多物理場仿真研究
3.1磁流變液制動器的電磁場仿真
3.1.1電磁場仿真模型建立
3.1.2材料屬性設置與網(wǎng)格劃分
3.1.3邊界條件設置與載荷施加
3.2磁流變液制動器的溫度場仿真分析
3.2.1瞬態(tài)溫度場仿真數(shù)學模型
3.2.2瞬態(tài)溫度場仿真模型
3.2.3瞬態(tài)溫度場仿真結果及分析
3.3磁流變液制動器熱應力與熱應變場仿真分析
3.3.1熱應力仿真結果及分析
3.3.2熱應變仿真結果及分析
3.4磁流變液制動器散熱管路流場仿真分析
3.4.1散熱管路速度場仿真結果及分析
3.4.2散熱管路壓力場仿真結果及分析
參考文獻

第4章磁流變液制動器的制動力穩(wěn)定控制策略研究
4.1制動力控制數(shù)學模型
4.2基于Z-N法的常規(guī)PID控制器設計
4.2.1常規(guī)PID控制原理
4.2.2磁流變液制動器的PID控制器設計
4.2.3基于Z-N法的PID參數(shù)整定
4.3基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制器設計
4.3.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡結構
4.3.2BP-PID控制器結構
4.3.3基于遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡
4.4仿真結果分析
4.4.1單位階躍信號下的仿真結果
4.4.2擾動信號下的仿真結果
4.5磁流變液制動器輸出制動力矩穩(wěn)定控制實驗
參考文獻

第5章磁流變液制動器的制動與散熱性能實驗研究
5.1磁流變液制動器綜合性能測試平臺研制
5.1.1機械傳動系統(tǒng)硬件設計
5.1.2數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)硬件設計
5.1.3主要儀器和設備
5.2磁流變液制動器制動力矩及響應性能實驗
5.2.1空載輸出特性測試
5.2.2制動性能實驗
5.2.3輸出制動力矩特性實驗
5.2.4速度跟隨實驗
5.3磁流變液制動器溫度特性與散熱性能實驗
5.3.1溫度特性實驗
5.3.2散熱性能實驗
參考文獻

第6章汽車磁流變液制動器的防抱死制動研究
6.1車輛制動模擬試驗臺方案設計
6.1.1汽車行駛與制動基本原理
6.1.2車輛制動模擬試驗臺結構和原理
6.1.3車輛平動慣量計算與慣性飛輪設計
6.1.4磁粉離合器結構及路面模擬原理
6.2車輛制動模型仿真與路面模擬
6.2.1汽車單輪制動動力學模型
6.2.2輪胎路面模型
6.2.3磁流變液制動器控制模型
6.2.4防抱死制動系統(tǒng)控制器模型
6.2.5路面識別模型
6.2.6基于路面識別的單輪車輛制動仿真模型
6.2.7車輛制動仿真分析
6.3汽車磁流變液制動器防抱死制動仿真研究
6.3.1ABS制動控制策略
6.3.2ABS制動仿真分析
6.4汽車磁流變液制動器防抱死制動實驗研究
6.4.1實驗系統(tǒng)研制
6.4.2磁粉離合器標定實驗
6.4.3路面附著系數(shù)跟蹤控制實驗
6.4.4車輛制動模擬實驗
6.4.5ABS制動實驗
參考文獻

第7章基于磁流變液制動器的汽車制動踏板感覺模擬器
7.1汽車制動踏板感覺模擬器設計
7.1.1結構設計及工作原理
7.1.2制動踏板感覺模擬器性能要求
7.1.3主要零件選型計算
7.2基本性能實驗及電流實時控制算法設計
7.2.1制動踏板感覺模擬器基本性能實驗
7.2.2制動踏板感覺模擬控制算法
7.2.3踏板特性參數(shù)關系設計
7.3制動意圖辨識及制動強度輸出算法設計
7.3.1制動意圖分類
7.3.2制動意圖參數(shù)選取
7.3.3控制算法設計
7.4汽車制動踏板感覺模擬器實驗研究
7.4.1制動踏板模擬器控制性能實驗
7.4.2與汽車磁流變液制動模擬實驗臺聯(lián)合控制實驗
7.4.3基于LabVIEW的制動控制算法實驗
參考文獻

第8章基于磁流變液制動器的汽車線控轉向路感模擬裝置
8.1線控轉向系統(tǒng)反饋力矩理論分析
8.1.1轉向系統(tǒng)反饋力矩來源
8.1.2方向盤反饋力矩建模及SIMULINK仿真
8.2基于磁流變液制動器的汽車線控轉向路感模擬裝置設計
8.2.1基本結構與工作原理
8.2.2機械傳動系統(tǒng)
8.2.3信息采集與控制系統(tǒng)
8.3方向盤轉向模式識別與控制
8.3.1方向盤控制模式
8.3.2轉向模式仿真與分析
8.4仿真與實驗研究
8.4.1基于CarSim+SIMULINK的轉向反饋力矩聯(lián)合仿真
8.4.2磁流變液制動器性能實驗
8.4.3硬件在環(huán)實驗
參考文獻

第9章磁流變力反饋數(shù)據(jù)手套設計與反饋力控制研究
9.1磁流變力反饋數(shù)據(jù)手套設計
9.1.1手指的生物結構及耦合運動規(guī)律
9.1.2磁流變力反饋數(shù)據(jù)手套整體結構設計
9.2磁流變液力反饋數(shù)據(jù)手套電流控制器研究
9.2.1電流控制器總體結構
9.2.2磁流變液制動器勵磁線圈驅動電路設計
9.2.3BUCK電路建模與分析
9.3反饋力跟蹤控制策略研究
9.3.1磁流變力反饋裝置傳遞函數(shù)的建立
9.3.2反饋力控制策略制定與仿真分析
9.4實驗研究
9.4.1傳感測量系統(tǒng)的標定實驗
9.4.2磁流變液制動器的性能測試
9.4.3磁流變力反饋數(shù)據(jù)手套實驗研究
參考文獻

第10章基于磁流變液制動器的手部主被動康復訓練機器人
10.1手部主被動康復訓練機器人的結構設計
10.1.1手部生物學特性分析
10.1.2整體結構設計與樣機研制
10.2手部主被動康復訓練機器人運動學及力學分析
10.2.1運動學正解
10.2.2運動仿真分析
10.2.3力學分析
10.3手部康復訓練機器人的控制系統(tǒng)設計
10.3.1控制系統(tǒng)結構
10.3.2氣動回路設計
10.3.3控制系統(tǒng)硬件選擇
10.3.4控制傳遞函數(shù)求解
10.4手部主被動康復訓練機器人性能實驗
10.4.1氣動人工肌肉性能測試
10.4.2磁流變液制動器性能測試
10.4.3被動康復訓練實驗
10.4.4主動康復訓練實驗
10.5基于運動意圖識別的手指主被動康復訓練實驗
10.5.1表面肌電信號預處理與特征提取
10.5.2基于肌電信號的抓握力解碼
10.5.3基于肌電信號的康復訓練實驗
參考文獻