基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统转让专利

申请号 : CN202111109226.1

文献号 : CN113864384B

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发明人 : 梁冠群危银涛吕靖成杜永昌

申请人 : 清华大学

摘要 :

本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统,本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统,通过引入工作温度这一自变量,以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量,构建得到磁流变减振器逆模型,通过该模型可以输出更加精确的控制电流,进而实现不同温度下对磁流变减振器的精确控制,使得磁流变减振器实际输出的阻尼力更接近期望阻尼力,控制可靠性大大提高。

权利要求 :

1.一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,其特征在于,包括:

获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;

将所述待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到所述磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,所述磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;

根据所述控制电流对所述待控制的磁流变减振器进行控制;

所述磁流变减振器逆模型的构建过程,包括:

建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型;其中,所述初步模型以粘滞阻力为因变量,以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量;

确定所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系,并根据所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及所述初步模型,构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型;其中,所述基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量;

确定所述基本模型中各模型参数与工作温度的关系,对所述基本模型进行温度修正,得到待控制的磁流变减振器对应的温度修正基本模型;其中,所述温度修正基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、工作温度以及拉伸速度为自变量;

根据所述温度修正基本模型,对控制电流直接求逆,得到磁流变减振器逆模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,其特征在于,所述初步模型的表达式为:其中, 为粘滞阻力,cpost为屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度。

3.根据权利要求1所述的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,其特征在于,所述基本模型的表达式为:其中, 为粘滞阻力,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,其特征在于,所述温度修正基本模型的表达式为:其中, 为粘滞阻力, 为温度修正后的屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度,aT0、aT1均为温度相关拟合参数,T表示当前温度,T0表示室温25℃,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。

5.根据权利要求1所述的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,其特征在于,所述磁流变减振器逆模型的表达式为:其中,I为控制电流,λT为温度修正因子,λT=(aT1T+aT0)/T0,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,Fd为期望阻尼力, 为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。

6.一种基于温度补偿的磁流变减振器控制系统,其特征在于,包括:

获取模块,用于获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;

处理模块,用于将所述待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到所述磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,所述磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;

控制模块,用于根据所述控制电流对所述待控制的磁流变减振器进行控制;

所述磁流变减振器逆模型的构建过程,包括:

建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型;其中,所述初步模型以粘滞阻力为因变量,以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量;

确定所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系,并根据所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及所述初步模型,构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型;其中,所述基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量;

确定所述基本模型中各模型参数与工作温度的关系,对所述基本模型进行温度修正,得到待控制的磁流变减振器对应的温度修正基本模型;其中,所述温度修正基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、工作温度以及拉伸速度为自变量;

根据所述温度修正基本模型,对控制电流直接求逆,得到磁流变减振器逆模型。

7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。

8.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。

9.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。

说明书 :

基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统。

背景技术

[0002] 车辆半主动悬架能够在阻尼力耗散范围内调节阻尼力,可以提高乘车舒适性和驾驶稳定性,因而得到广泛应用。应用于车辆半主动悬架的可变阻尼减振器主要有两种,一种是可控电磁阀式的减振器,另一种是磁流变减振器。磁流变减振器因具有可调力值范围大、响应快的优点,具有更好的应用前景。磁流变减振器的工作原理是:在磁场作用下,磁流变液体中的磁粒会延磁场方向呈链状,在垂直于磁场方向上呈现剪切屈服特性,从而使磁流变液具有流动阻力,改变磁场即可改变其阻尼特性。
[0003] 为了实现车辆半主动悬架控制,需要对被控对象即磁流变减振器进行准确建模。磁流变减振器阻尼特性由于受到外加磁场、激励位移与频率的多重影响,具有强烈的非线性,使其在建模方面存在很大困难,而为了实现减振器输出阻尼力的精确控制,建立控制电流与速度和预期阻尼力的准确关系十分重要。
[0004] 磁流变减振器模型大致分为参数化和非参数化两类。常见的参数化模型有:Bingham模型、Bouc‑Wen模型、修正Bouc‑Wen模型、非线性滞回双粘性模型、修正Dahl模型、Sigmoid模型、魔术公式模型等。非参数化模型没有直接的函数表达式,通常由试验结果曲线拟合或神经网络训练获得。
[0005] 现有的磁流变减振器参数化模型首先均存在精度不足的问题,由于磁流变减振器的强非线性,同一个数学公式无法涵盖所有的工况,这使得模型在实际应用中存在严重偏差,尤其在磁流变减振器工作一段时间后,阻尼力耗散功会转化成内能使得磁流变液温度升高,粘滞阻尼会随温度升高而降低,出现模型失配的问题,导致磁流变减振器的控制精度下降。
[0006] 因此,现在亟需一种精度更高的磁流变减振器控制方法来解决上述问题。

发明内容

[0007] 本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统,用以解决现有技术中磁流变减振器参数化模型精度不足、未考虑温度影响,导致磁流变减振器控制精度低的缺陷。
[0008] 第一方面,本发明提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,该方法包括:
[0009] 获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;
[0010] 将所述待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到所述磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,所述磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;
[0011] 根据所述控制电流对所述待控制的磁流变减振器进行控制。
[0012] 根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,所述磁流变减振器逆模型的构建过程,包括:
[0013] 建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型;其中,所述初步模型以粘滞阻力为因变量,以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量;
[0014] 确定所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系,并根据所述初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及所述初步模型,构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型;其中,所述基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量;
[0015] 确定所述基本模型中各模型参数与工作温度的关系,对所述基本模型进行温度修正,得到待控制的磁流变减振器对应的温度修正基本模型;其中,所述温度修正基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、工作温度以及拉伸速度为自变量;
[0016] 根据所述温度修正基本模型,对控制电流直接求逆,得到磁流变减振器逆模型。
[0017] 根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,所述初步模型的表达式为:
[0018]
[0019] 其中, 为粘滞阻力,cpost为屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度。
[0020] 根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,所述基本模型的表达式为:
[0021]
[0022] 其中, 为粘滞阻力,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0023] 根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,所述温度修正基本模型的表达式为:
[0024]
[0025] 其中, 为粘滞阻力, 为温度修正后的屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度,aT0、aT1均为温度相关拟合参数,T表示当前温度,T0表示室温25℃,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0026] 根据本发明提供的一种基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,所述磁流变减振器逆模型的表达式为:
[0027]
[0028] 其中,I为控制电流,λT为温度修正因子,λT=(aT1T+aT0)/T0,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,Fd为期望阻尼力,为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0029] 第二方面,本发明还提供一种基于温度补偿的磁流变减振器控制系统,该系统包括:
[0030] 获取模块,用于获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;
[0031] 处理模块,用于将所述待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到所述磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,所述磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;
[0032] 控制模块,用于根据所述控制电流对所述待控制的磁流变减振器进行控制。
[0033] 第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。
[0034] 第四方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。
[0035] 第五方面,本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的步骤。
[0036] 本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法及系统,通过引入工作温度这一自变量,以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量,构建得到磁流变减振器逆模型,通过该模型可以输出更加精确的控制电流,进而实现不同温度下对磁流变减振器的精确控制,使得磁流变减振器实际输出的阻尼力更接近期望阻尼力,控制可靠性大大提高。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038] 图1是本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法的流程示意图;
[0039] 图2是磁流变减振器示功试验测试系统的结构示意图;
[0040] 图3是磁流变减振器室温实验结果统计图;
[0041] 图4是初步模型中各参数随电流变化的关系示意图;
[0042] 图5是磁流变减振器在25℃、40℃和80℃下力随速度变化的关系示意图;
[0043] 图6是屈服后阻尼系数随工作温度的变化关系示意图;
[0044] 图7是25℃和40℃下期望力和利用磁流变减振器逆模型进行控制的实际力数据对比结果示意图;
[0045] 图8是本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制系统的结构示意图;
[0046] 图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0047] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0048] 图1示出了本发明实施例提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,该方法包括:
[0049] S110:获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度。
[0050] S120:将待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的。
[0051] S130:根据控制电流对待控制的磁流变减振器进行控制。
[0052] 为了描述磁流变减振器随温度变化的力学特性,本实施例设计了详细的磁流变减振器高低温示功试验。首先对被控对象即磁流变减振器进行示功试验,得到其阻尼力与活塞位移、活塞速度及线圈电流的关系。为了进行磁流变减振器示功试验,需要相应的试验测试系统。
[0053] 本实施例使用的磁流变减振器示功试验测试系统如图2所示,该试验系统主要包括:数据采集设备201、磁流变减振器202、直流稳压电源203以及液压激振单元,液压激振单元主要由液压激振器运动部分,即激振头204、液压激振器静止部分,即底座205、液压辅助装置206以及激振台控制设备207组成,其中激振台控制设备207可以设置不同的激振速度和峰值。激振头204上固定磁流变减振器筒,减振器杆上端保持固定并安装力传感器208,磁流变减振器202的位移通过激振台上的位移传感器209采集,获取的力和位移信号通过数据采集设备201同步采集。磁流变减振器202的线圈连接直流稳压电源203,以获得不同工况的电流。本实施例搭建的试验台架选取东测PWS电液伺服实验机,最大实验力为±100kN,最大振幅为±75mm,频率范围为0.02‑40Hz。
[0054] 为了覆盖磁流变减振器潜在的尽可能广的工况,本实施例中激振台施加幅值为40mm的正弦激励,最大拉伸和压缩速度从0到1.048m/s,电流范围为0到减振器最大工作电流3A。
[0055] 首先进行室温下的示功试验,分别施加0A、0.5A、1.0A、1.5A、2.0A、2.5A、3.0A的电流,详细的试验工况数据如表1所示。
[0056] 表1试验工况数据
[0057]
[0058]
[0059] 室温示功试验表征了磁流变减振器正常的阻尼力特性,之后通过高温示功试验对阻尼力边界进行确认。为保证磁流变减振器内外均保持同样的温度,本实施例利用恒温箱对磁流变减振器预先加热。具体的操作流程如下:
[0060] 第一步:将磁流变减振器在40℃的环境中静置约12h,然后立即进行0A的示功试验,试验工况同上表1;
[0061] 第二步:继续在40℃的环境中静置约3h,然后加载3A电流进行示功试验;
[0062] 第三步:在80℃的环境中重复上述第一步和第二步的操作步骤。
[0063] 磁流变减振器室温实验结果如图3所示,方向定义为拉伸为正。由图3可以看出,阻尼力随速度增大首先快速增大,前段剪切屈服项随电流增大而增大,在磁性颗粒达到剪切屈服的饱和后,阻尼力增大主要靠粘滞力实现,该部分受电流影响较小。另一个主要特征为沿位移方向产生的滞回特性,由磁流变减振器浮动活塞分割气室及其他刚度特性引起。
[0064] 具体地,磁流变减振器逆模型的构建过程,包括:
[0065] 第一步:建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型;其中,初步模型以粘滞阻力为因变量,以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量。
[0066] 根据上述室温示功试验的结果,可以建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型,初步模型的表达式如下:
[0067]
[0068] 其中, 为粘滞阻力,cpost为屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度。
[0069] 由于式(1)中的参数都具有直观的实际意义,因此可以利用实验数据进行初步估计后进行拟合修正。其中摩擦力通过不通电流时极低速激振下测量的力直接获得,屈服后阻尼系数为屈服后段的力‑速度曲线斜率,剪切屈服力为屈服后段阻尼力与纵轴截距和摩擦力的差值,之后利用最小二乘法进行拟合得到所有参数。
[0070] 第二步:确定初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系,并根据初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及初步模型,构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型;其中,基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量。
[0071] 通过式(1)可以看出,其自变量未包含工作电流,而对于磁流变减振器来说,其模型最重要的自变量之一为工作电流,为引入工作电流作为自变量,需要对不同工作电流下的模型参数进行拟合,进行模型参数对电流的敏感度分析,之后以工作电流作为各模型参数的自变量。利用上述流程对同一工作电流下的全部激振频率的数据点进行参数的估计和拟合,得到模型参数对于电流的敏感性。图4示出了模型各参数随电流变化的关系。
[0072] 剪切屈服力随增大电流变化最显著,这也是磁流变减振器可调力值的根本,磁流变减振器阻尼通道磁感应强度随电流增大而增大,磁性颗粒沿磁场方向呈链状分布,沿流动方向的剪切屈服强度随磁感应强度增大而增大。根据图4所示的拟合关系,各参数随电流的关系如下:
[0073] 根据图4(a)所示,剪切屈服力与工作电流的关系可表示为:
[0074] fyield=ay2I2+ay1I                  (2)
[0075] 根据图4(b)所示,屈服后阻尼系数整体上随电流增大而增大,但趋势逐渐放缓,随电流关系可以表示为:
[0076] cpost=ac2I2+ac1I+ac0               (3)
[0077] 将式(2)和式(3)带入式(1),可以得到磁流变减振器力随电流、活塞位移和速度的关系式,以此作为基本模型,并在此基础上利用高低温示功试验的结果对该模型进行修正。
[0078] 基本模型的表达式为:
[0079]
[0080] 其中, 为粘滞阻力,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0081] 第三步:确定基本模型中各模型参数与工作温度的关系,对基本模型进行温度修正,得到待控制的磁流变减振器对应的温度修正基本模型;其中,温度修正基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、工作温度以及拉伸速度为自变量。
[0082] 由于磁流变减振器在工作时受到外部的激励所产生的耗散功转化的内能会导致升温,因此需要对高温特性进行详细描述。
[0083] 本实施例中磁流变减振器在25℃、40℃和80℃下力随速度变化的关系如图5所示,由图5可以看出,屈服后段阻尼力随温度变化相差较大且具有显著规律,由上述示功试验环节可知,低温试验中磁流变减振器无法进行正常工作,因此本实施例中温度修正针对高温正常工作区域进行。
[0084] 对于上述三种温度下的力随速度关系进行建模,并分析模型参数随温度的变化,可以发现,屈服后阻尼系数随温度升高显著下降,关系如图6所示,进行线性修正,引入修正因子λT,即:
[0085] λT=(aT1T+aT0)/T0                (5)
[0086] 其中,aT0、aT1均为温度相关拟合参数,T为当前温度,T0为室温。
[0087] 新的屈服后阻尼系数的表达式为:
[0088]
[0089] 式中, 为温度修正后的屈服后阻尼系数。
[0090] 最后得到的温度修正基本模型的表达式为:
[0091]
[0092] 其中, 为粘滞阻力, 为温度修正后的屈服后阻尼系数,ff为摩擦力,fyield为剪切屈服力,为拉伸速度,aT0、aT1均为温度相关拟合参数,T表示当前温度,T0表示室温25℃,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,I为控制电流,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0093] 上面涉及的多个拟合参数在本实施例中的取值如下表2所示:
[0094] 表2模型中各拟合参数取值
[0095] 参数 数值 参数 数值 参数 数值aT1 ‑5.417 ac2 ‑22.62 ay2 72.44
aT0 829.3 ac1 111.6 ay1 157.9
    ac0 494.3    
[0096] 第四步:根据温度修正基本模型,对控制电流直接求逆,得到磁流变减振器逆模型。
[0097] 此时式(7)可以对电流直接求逆,得到控制目标电流与期望阻尼力、活塞速度的关系,得到磁流变减振器逆模型,本实施例中磁流变减振器逆模型的表达式为:
[0098]
[0099] 其中,I为控制电流,λT为温度修正因子,ac0、ac1、ac2均为屈服后阻尼系数相关拟合参数,Fd为期望阻尼力,为拉伸速度,ff为摩擦力,ay1、ay2均为剪切屈服力相关拟合参数。
[0100] 图7为25℃和40℃下期望力和利用磁流变减振器逆模型进行控制的实际力值对比,表明本实施例获得的磁流变减振器能够满足对于温度进行准确跟踪实现精准控制的要求。
[0101] 综上所述,本发明实施例建立了引入温度作为自变量的磁流变减振器逆模型,该磁流变减振器逆模型的作用是在其他悬架控制算法求解出了所需要的控制力(即期望阻尼力)之后,通过位移传感器获得磁流变减振器当前的拉伸速度,利用该逆模型求解出控制电流,解决了常规的磁流变减振器模型在温度变化后模型与实际力值偏差较大的问题。
[0102] 下面对本发明提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制系统进行描述,下文描述的基于温度补偿的磁流变减振器控制系统与上文描述的基于温度补偿的磁流变减振器控制系统可相互对应参照。
[0103] 图8示出了本发明实施例提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制系统,该系统包括:
[0104] 获取模块810,用于获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;
[0105] 处理模块820,用于将待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;
[0106] 控制模块830,用于根据控制电流对待控制的磁流变减振器进行控制。
[0107] 本实施例中处理模块820通过磁流变减振器逆模型获得控制电流,磁流变减振器逆模型的构建过程,包括:
[0108] 首先,建立待控制的磁流变减振器对应的初步模型,该初步模型以粘滞阻力为因变量,以拉伸速度、剪切屈服力和摩擦力为自变量;
[0109] 然后,确定初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系,并根据初步模型中各模型参数与控制电流的拟合关系以及初步模型结构,构建得到待控制的磁流变减振器对应的基本模型;该基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、摩擦力以及拉伸速度为自变量;
[0110] 接着,确定基本模型中各模型参数与工作温度的关系,对基本模型进行温度修正,得到待控制的磁流变减振器对应的温度修正基本模型;该温度修正基本模型以粘滞阻力为因变量,以控制电流、工作温度以及拉伸速度为自变量;
[0111] 最后,根据温度修正基本模型,对控制电流直接求逆,得到磁流变减振器逆模型。
[0112] 随后利用该磁流变减振器逆模型可以准确跟踪目标控制力,最终实现不同温度下的磁流变减振器准确的阻尼力控制,系统控制精度和控制可靠性大大提高。
[0113] 图9示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图9所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940,其中,处理器910,通信接口920,存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令,以执行基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,该方法包括:获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;将待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;根据控制电流对待控制的磁流变减振器进行控制。
[0114] 此外,上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0115] 另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,该方法包括:获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;将待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;根据控制电流对待控制的磁流变减振器进行控制。
[0116] 又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的基于温度补偿的磁流变减振器控制方法,该方法包括:获取待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度;将待控制的磁流变减振器的期望阻尼力、拉伸速度以及当前工作温度输入磁流变减振器逆模型,得到磁流变减振器逆模型输出的控制电流;其中,磁流变减振器逆模型是以目标期望阻尼力、拉伸速度以及工作温度为自变量,以目标控制电流为因变量构建得到的;根据控制电流对待控制的磁流变减振器进行控制。
[0117] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0118] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0119] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。