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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:童凱揮
研究生(外文):Kai-Hung Tung
論文名稱:應用於半主動減振系統之磁流體阻尼器的系統鑑別與控制
論文名稱(外文):System identification and control of a Semi-Action Suspension system using a MR damper
指導教授:林志哲林志哲引用關係
口試委員:吳建達陳介力李春穎
口試日期:2012-07-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:自動化科技研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:磁流變液Bi-viscosity模型模糊控制器cRIO
外文關鍵詞:MR damperBi-viscosity modelFuzzy ControllercRIO
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在精密工業上,外界振動干擾對產品的精度有很大的影響,常見的減振系統大多屬於被動式架構,對於外界動態之振動干擾上,減振效果有其限制,本文旨在研究半主動控制對於平台結構減振效果,利用所設計之擠壓式MR阻尼器,調變阻尼器上之電流來減低激振器所產生的外界干擾以達到半主動減振的效果。首先我們藉由頻譜分析儀擷取所建構之擠壓式MR阻尼器之位移與受力情形,再利用Bi-viscosity model模擬實際擠壓式MR減振器的受力磁滯現象,透過基因演算法最佳化其Bi-viscosity model之系統參數。再者將模型建構於結構數學方程式之中,找出不同振動頻率與振幅大小下的最佳減振效果所相應的電流值。依據不同振動頻率與振幅大小之最佳減振電流值來建立模糊規則庫,並使用模糊控制器於一磁流體減振器之半主動式減振架構上,來調整磁流體減振器之電流大小,最後套用建立之模糊規則於實際結構中,針對不同外界振動干擾做振動之抑制,再與self-tune之方法比較兩者之間的抑制效率。

In precision industry, external vibration disturbance will influence the precise machining and manufacturing accuracy. In general, most vibration isolation platform belong to the passive system, in external dynamic interference, passive vibration isolation table has its limitations. This research is aimed to study the isolation effect of MR damping implemented to a precision table. Adjust current of the MR damper to isolate external vibration disturbance that reached semi-active control. First, by using spectrum analyzer to capture the displacement and force on the constructed of squeeze mode MR damper, then use Bi-viscosity model to simulation the extrusion force of MR damper. Through genetic algorithms to optimize the system parameters of Bi-viscosity model. And construct whole system that to identify different vibration frequency and amplitude of the best current table in passive form, for optimal adjustment of current coefficient of fuzzy control rules. Finally this rule table will be constructed in the cRIO to verify the reduce vibration effect for different external vibration disturbance of actual platform, then compare with self-tune control method.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究動機與內容介紹 6
第二章 MR阻尼器之原理與簡介 8
2.1磁性流體的介紹 8
2.2磁性流體之吸振器設計 12
2.3磁性流體之特性分析 13
2.3.1 磁場強度之理論分析 16
2.3.2 磁流體特性之量測架構 18
2.3.3 磁流體特性之量測結果 20
第三章 MR阻尼器參數鑑別 32
3.1 Bouc - Wen之理論模型 32
3.2 基因演算法 34
3.2.1 基本GA架構 35
3.3 Bouc - Wen模型之參數鑑別 37
3.4 Bi - viscosity之理論模型 55
3.5 Bi – viscosity模型之參數鑑別 59
第四章 結構控制模擬 71
4.1結構減振特性分析 71
4.1.1 結構狀態空間方程式 74
4.1.2 結構數值模型之驗證 77
4.2 被動式減振系統分析 80
4.3 結構減振之模糊控制器設計 83
4.3.1 定義輸入與輸出變數 84
4.3.2 模糊控制規則之設計 86
4.4 結構數值模擬減振結果 87
4.4.1 單一頻率抑制結果 87
4.4.2 變動頻率抑制結果 91
第五章 實際結構之半主動減振 94
5.1 實驗架構與設備 94
5.2 實驗方法 99
5.3 實際結構減振結果 101
5.3.1 模糊控制方法 101
5.3.2 自調變方法 107
5.3.3 比較與探討 114
第六章 結論 117
參考文獻 118


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