[发明专利]缸体感应式磁流变阻尼器的集成相对位移自传感方法及系统

摘要

一种在MR阻尼器上实现相对位移自传感功能的缸体感应式相对位移自传感方法及系统，在单筒活塞式MR阻尼器的缸筒上绕制一感应线圈，通过绕制在MR阻尼器活塞头上的一个励磁线圈的谐波磁场激励，感应线圈的输出信息携带了活塞杆与缸体之间的相对位移动态信息，这样就构成了缸体感应式集成相对位移传感器的基本结构。通过上述方式在MR阻尼器的结构上集成了一个有源磁电式相对位移传感器，实现被控对象主体与承载体之间的相对位移动态信息的实时检测，并结合磁流变液阻尼器的阻尼力的连续可控特性，使由MR阻尼器构成的半主动减振系统具有受控对象振动状况自传感及阻尼力连续可控的特性。

主权项

1、缸体感应式磁流变阻尼器的集成相对位移自传感方法，其特征在于：该方法是在单筒活塞式磁流变阻尼器的缸筒上绕制一感应线圈，通过绕制在磁流变阻尼器活塞头上的一个励磁线圈的谐波磁场激励，使感应线圈的输出信息携带活塞杆与缸体之间的相对位移信息，使磁流变阻尼器集成了相对位移传感器，实现对受控对象振动状况自传感与阻尼力连续控制；其步骤如下：首先，给磁流变阻尼器的励磁线圈加载一中低频电压信号作为集成相对位移传感器的励磁检测信号，其产生的同频交变磁场从阻尼器的活塞头、穿过磁流变液节流间隙、不导磁绕线缸筒和感应线圈、沿着高导磁缸体罩、上端盖、活塞杆，最后回到活塞头形成闭合工作磁回路，并使缸筒上的感应线圈感生得到一同频交变电压信号；接着，阻尼器的活塞与缸筒产生的相对轴向运动使感应线圈在工作磁回路中的线圈匝数相应地增加或减少，从而引起感应线圈磁链也随之发生相应的变化，其变化规律与该轴向相对运动位移呈一定的线性比例关系，这样感应线圈两端便感生得到一调幅信号，其载波信号是励磁线圈上加载的励磁检测信号，而其调幅信号则是反映活塞与缸筒轴向相对运动位移的传感输出信号；然后，通过对该调幅信号进行光电隔离耦合、选频放大、带通滤波、同步解调、低通滤波后，得到一个与感应线圈磁链变化规律一致的幅度调制信号，该信号的变化规律与被控对象的主体和承载体之间的相对运动位移呈一定的比例关系，从而实现磁流变阻尼器的缸体感应式相对位移自传感；最后，根据集成相对位移传感器检测到的振动信息，系统控制器和阻尼控制器给出的控制电压经过D/A转换后，输出到电流驱动器以调节电流驱动器驱动电流大小，实现磁流变阻尼器的阻尼力的控制，这时磁流变阻尼器的驱动电流和集成相对位移传感器的载波测试信号通过一个单增益加法耦合放大器进行线性叠加处理，然后由同一组线缆共同送入活塞上的励磁线圈，产生集成相对位移传感器工作用的谐波磁场和磁流变阻尼器阻尼减震用的直流强磁场，这样变化的驱动电流使磁流变阻尼器的励磁线圈的静磁场强度随之改变；在磁流变效应的作用下，磁场强度的变化使位于节流间隙的磁流变液的屈服应力大小也发生相应变化，从而实现磁流变阻尼器的阻尼减振。