CN108415475A - 行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置及其使用方法，行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置包括力感模拟系统、力感控制系统、力感产生系统、换向系统和供电系统。本发明采用了双套转筒系统，并且配合行星齿轮换向系统，使得控制过程中没有参数的突变，使用套筒式的换向装置，不仅节省了空间，同时免去了其他换向结构中的摩擦盘的结构，使零件数量减少，结构尺寸较小，且换向结构与传动结构分开，使得各结构作用明确。

Description

行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置及其使用方法

技术领域

本发明属于汽车电控及智能化领域，涉及一种行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置及其使用方法。

背景技术

传统车辆道路试验具有成本高、时间长、场地条件有限以及极限工况易发生事故等缺点，采用汽车驾驶模拟系统替代传统车辆道路试验是目前的主流趋势。成熟的驾驶模拟系统能较为真实地反映出车辆运动状态、道路条件、周围环境以及各种体感、力感，极大地降低了车辆道路试验资金成本、时间成本和人力成本。其中准确的方向盘力感反馈是必不可少的，其很大程度上决定了驾驶员能否按照给定的路线或者驾驶意图做出相应的操作，对驾驶员的操作决策至关重要。传统的力感反馈装置主要由力矩电机配合减速机构组成，但它存在控制不平顺、延迟和抖动大、机械连接装置复杂以及容易出现电机卡死等缺点，因此本专利提出了一种单筒行星齿轮式磁流变液力感反馈装置，主要区别在于力感的方向控制由电机带动反向旋转的行星齿轮系统完成，力感的大小控制由励磁线圈控制磁流变液黏度完成，在一定程度上消除了传统力矩电机直连方案的延迟和抖动，能保证力矩准确反馈，又能克服力矩电机的一系列不足。

磁流变液是一种智能材料，是将微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体(矿物油、硅油等)中形成的悬浮液。在零磁场情况下磁流变液可以自由流动，表现出牛顿流体的行为，其表观黏度很小；在外加磁场作用下可在短时间(毫秒级)内表观黏度增加几个数量级以上，并呈现类固体特性，具有一定的抗剪切屈服应力，而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的流动状态，并且这种特性受外界其他因素(如温度)影响很小。磁流变液的磁流变效应，为它在工程实际中提供了广泛的应用前景。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置及其使用方法，解决了现有技术中力感反馈装置延迟抖动以及控制不平顺、机械连接装置复杂以及换向时冲击较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，包括托架，托架上依次设有轴承支架、转角及转矩传感器、外励磁线圈、行星轮支架和电机，转向柱通过转向柱轴承固定在轴承支架上，方向盘与转向柱刚性连接，转向柱通过联轴器与转角及转矩传感器的一端相连接，转角及转矩传感器的另一端通过联轴器与隔磁套筒相连接，隔磁套筒通过隔磁套筒轴承固定连接在转向柱上，电机的输出端通过联轴器与齿圈及与其固连的小套筒固定连接，齿圈及与其固连的小套筒通过小套筒轴承固连到托架的轴承支架上，齿圈及与其固连的小套筒通过两个内轴承和两个支撑轴承连接到隔磁套筒，齿圈及与其固连的小套筒与隔磁套筒之间充满磁流变液其连接处设有内密封圈，内励磁线圈分别缠绕在隔磁套筒中间轴的两侧上，行星轮固定连接在行星轮支架上，齿圈及与其固连的小套筒上的齿圈通过两个行星轮与太阳轮及与其固连的大套筒上的太阳轮啮合，太阳轮及与其固连的大套筒通过太阳轮轴承与齿圈及与其固连的小套筒连接，太阳轮及与其固连的大套筒通过两个外轴承连接到隔磁套筒，太阳轮及与其固连的大套筒与隔磁套筒之间充满磁流变液其连接处设有外密封圈，外励磁线圈分别缠绕于隔磁套筒外周的两侧，太阳轮及与其固连的大套筒和齿圈及与其固连的小套筒均可以绕自身轴线旋转，转角及转矩传感器通过信号线分别与力感控制器和磁流变液控制器连接，力感控制器通过信号线依次与磁流变液控制器、电流发生器和外励磁线圈/内励磁线圈连接，电机控制器通过信号线依次与电机驱动器和电机连接。

进一步的，所述外励磁线圈和内励磁线圈缠绕方向不同。

进一步的，电源通过供电线分别与转角及转矩传感器、电机、力感控制器、电机控制器、电机驱动器、磁流变液控制器、电流发生器相连接。

进一步的，所述行星轮可以绕自身轴线进行旋转。

本发明所采用的另一种技术方案是，行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置的使用方法，具体按照以下步骤进行：

步骤一、在驾驶过程中转动方向盘，转角及转矩传感器检测方向盘转角的大小以及方向并将其传递给力感控制器，回正力矩由主销内倾回正力矩M_A和轮胎拖距回正力矩M_Y组成，M_A＝QDsinβsinδ，Q＝mg·b/L，其中，M_A为主销内倾回正力矩，Q为轮胎载荷，D为主销内移距离，β为主销内倾角，δ为前轮转角，m为车辆质量，g为重力加速度，b为车辆质心至后轴的距离，L为轴距；M_Y＝F_Y(ξ'+ξ”)，其中，M_Y为轮胎拖距回正力矩，F_Y为侧向力，ξ'为气胎拖距，ξ”为后倾拖距，v为车速，R为转弯半径，k₂为后轮侧倾刚度，k₁为前轮侧倾刚度，a为车辆质心至前轴的距离，阻尼力矩M_D＝B_s·δ_s+Q·f·sign(δ_s)，其中，B_s为转向系统折算至转向柱的阻尼系数，δ_s为方向盘转角，f为轮胎与地面摩擦系数，sign表示取符号算子；理论方向盘力矩其中，i为转向系统传动比，p为助力系统助力系数，F(δ_s)为理论方向盘力矩与方向盘转角δ_s之间的函数，力感控制器得出理论方向盘力矩的大小以及方向并传递给磁流变液控制器；

步骤二、电机控制器通过电机驱动器控制电机维持旋转，隔磁套筒被磁流变液包围，随时准备接收转筒的驱动力矩并通过转角及转矩传感器传递给方向盘，τ₀＝1150B⁴-2140B³+1169B²-64B+0.8，其中，T₁为隔磁套筒和齿圈及与其固连的小套筒之间实际输出的力矩，T₂为隔磁套筒和太阳轮及与其固连的大套筒之间实际输出的力矩；L₁为有效工作长度；R₁为齿圈及与其固连的小套筒工作半径；R₂为隔磁套筒的有效工作半径；R₃为太阳轮及与其固连的大套筒工作半径；τ₀为磁流变液剪切磁致应力；最终接收哪一个转筒的驱动力矩由磁流变液的黏度决定，该套转筒系统则能够将与太阳轮和齿圈固连的套筒的驱动力矩传递给隔磁套筒，最终传递给驾驶员，一套转筒系统工作的同时另一套的励磁线圈没有电流，进行空转；

步骤三、磁流变液控制器根据理论方向盘力矩M₁的大小得出励磁线圈的理论电流大小，根据理论方向盘力矩的方向得出应该向哪个励磁线圈供电，τ₀＝1150B⁴-2140B³+1169B²-64B+0.8，其中，B为磁感应强度；μ为介质磁导率，N为励磁线圈匝数，I为励磁线圈电流，l为磁路长度，然后通过电流发生器予以执行，磁流变液控制器还能接收转角及转矩传感器输出的转矩信号，根据理论力矩的数值和实际力矩的数值进行反馈调节，ΔT＝M₁-T，其中，T为齿圈和太阳轮及其固连的套筒与隔磁套筒间实际方向盘反馈力矩，ΔT为反馈力矩补偿量，确保最终传递给驾驶员的力矩与理论力矩相等。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用了双套转筒系统，并且配合行星齿轮换向系统，使得控制过程中没有参数的突变，典型的代表是电机转速方向不用突变，磁流变液黏度不用突变，这就从本质上提升了装置的响应速度，因此该发明的性能优于传统的力感反馈装置；且行星齿轮机构传动精度较高，结构紧凑，能够通过改变齿轮的参数实现转速可调的功能。使用套筒式的换向装置，不仅节省了空间，同时免去了其他换向结构中的摩擦盘的结构，使零件数量减少，结构尺寸较小，且换向结构与传动结构分开，使得各结构作用明确，有利于结构的集成化加工，且该结构能够通过调整圆筒式换向机构的直径与长度等参数，实现驾驶模拟器整体尺寸的调整，更有利于适应不同的工况。该结构设计精密，可实现快速无冲击换向且能够控制反馈力感大小的功能，较传统机构能够实现更加迅速，有利于实现换向与力感的精密控制。行星齿轮装置应用在快速换向的工况下，由于其机械结构的传动比可以改变，因此能够适用于某些特定的工况，实现更为精确的控制，由于传动比的因素，能够实现更为精确的力矩控制；而且其尺寸更加紧凑，能够实现可替换的功能，即能够提供好几组传动比不同的的替换装置，应用于不同的工况下；由于行星齿轮结构紧凑，利于机构模块化封装，因此替换起来更为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置轴测图；

图2为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置俯视图；

图3为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置剖视图；

图4为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置控制流程及信号传递图；

图5为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置与方向盘连接的隔磁套筒轴测图；

图6为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置齿圈及与其固连的小套筒轴测图；

图7为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置太阳轮及与其固连的大套筒轴测图；

图8为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置行星轮轴测图；

图9为行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置外励磁线圈轴测图。

图中，1.方向盘，2.轴承支架，3.联轴器，4.转角及转矩传感器，5.外励磁线圈，6.太阳轮及与其固连的大套筒，7.行星轮，8.齿圈及与其固连的小套筒，9.电机，10.托架，11.行星轮支架，12.转向柱，13.转向柱轴承，14.隔磁套筒轴承，15.外密封圈，16.外轴承，17.内轴承，18.内励磁线圈，19.磁流变液，20.内密封圈，21.太阳轮轴承，22.小套筒轴承，23.支撑轴承，24.隔磁套筒，25.电机驱动器，26.电机控制器，27.力感控制器，28.磁流变液控制器，29.电流发生器，30.电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1-4所示，行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，包括力感模拟系统、力感控制系统、力感产生系统、换向系统和供电系统；

力感模拟系统：根据方向盘1的转角信号，用于产生理论方向盘力感的大小和方向；包括方向盘1、轴承支架2、联轴器3、转角及转矩传感器4、转向柱12、转向柱轴承13、力感控制器27；托架10上依次设有轴承支架2和转角及转矩传感器4，转向柱12通过转向柱轴承13固定在轴承支架2上，方向盘1与转向柱12刚性连接，转向柱12通过联轴器3与转角及转矩传感器4的一端相连接，转角及转矩传感器4通过信号线与力感控制器27连接；

力感控制系统：根据理论力感产生相应的控制信号，用于控制电机9转速和磁流变液黏度；包括电机控制器26、电机驱动器25、磁流变液控制器28、电流发生器29；如图4所示，转角及转矩传感器4通过信号线分别与力感控制器27和磁流变液控制器28连接，力感控制器27通过信号线依次与磁流变液控制器28、电流发生器29和外励磁线圈5/内励磁线圈18连接，电机控制器26通过信号线依次与电机驱动器25和电机9连接；

力感产生系统：用于接收方向盘1力感的控制信号并依照电磁作用和黏性液体传动作用产生实际力矩，整个力感产生系统为双套转筒系统；包括联轴器3、外励磁线圈5、太阳轮及与其固连的大套筒6、齿圈及与其固连的小套筒8、电机9、隔磁套筒轴承14、外密封圈15、外轴承16、内轴承17、内励磁线圈18、磁流变液19、内密封圈20、太阳轮轴承21、小套筒轴承22、支撑轴承23、隔磁套筒24，如图5-9所示；转角及转矩传感器4的另一端通过联轴器与隔磁套筒24相连接，隔磁套筒24通过隔磁套筒轴承14固定连接在转向柱12上，电机9的输出端通过联轴器与齿圈及与其固连的小套筒8固定连接，齿圈及与其固连的小套筒8通过小套筒轴承22固连到托架10的轴承支架上，齿圈及与其固连的小套筒8通过两个内轴承17和两个支撑轴承23连接到隔磁套筒24，齿圈及与其固连的小套筒8与隔磁套筒24之间充满磁流变液19其连接处设有内密封圈20，内励磁线圈18分别缠绕在隔磁套筒24中间轴的两侧上，行星轮7固定连接在行星轮支架11上，齿圈及与其固连的小套筒8上的齿圈通过两个行星轮7与太阳轮及与其固连的大套筒6的太阳轮啮合，太阳轮及与其固连的大套筒6通过太阳轮轴承21与齿圈及与其固连的小套筒8连接，太阳轮及与其固连的大套筒6通过两个外轴承16连接到隔磁套筒24，太阳轮及与其固连的大套筒6与隔磁套筒24之间充满磁流变液19其连接处设有外密封圈15，外励磁线圈5分别缠绕于隔磁套筒24外周的两侧；

换向系统：用于使由电机9驱动的齿圈及与其固连的小套筒8与太阳轮及与其固连的大套筒6始终保持反向运动，产生相反方向的力感；包括太阳轮及与其固连的大套筒6、行星轮7、齿圈及与其固连的小套筒8，太阳轮及与其固连的大套筒6通过两个行星轮7与齿圈及与其固连的小套筒8啮合；该换向系统结构紧凑，使整体结构轴向尺寸减小，结构集成化高，能够通过改变齿轮的参数实现转速可调的功能；

供电系统：用于为装置提供电能；电源30通过供电线分别与转角及转矩传感器4、电机9、力感控制器27、电机控制器26、电机驱动器25、磁流变液控制器28、电流发生器29相连接。

电机控制器27用于控制电机9匀速旋转，保证电机9在有负载波动工况下能够维持匀速旋转驱动齿圈及与其固连的小套筒8和太阳轮及与其固连的大套筒6转动，电机控制器26产生PWM控制信号传递给电机驱动器25用于控制电机9；

电机驱动器25接收电机控制器26产生的PWM控制信号，并将其输送给电机9，使得电机9能够维持预先设定的转速；

齿圈及与其固连的小套筒8用于产生一个方向的转动以及驱动力矩，可以绕自身轴线旋转；太阳轮及与其固连的大套筒6用于产生另一个方向的转动以及驱动力矩，可以绕自身轴线旋转；行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置为双套转筒系统，其中齿圈及与其固连的小套筒8和太阳轮及与其固连的大套筒6被电机9驱动，是主动源，隔磁套筒24被磁流变液19驱动，是从动源，齿圈及与其固连的小套筒8和太阳轮及与其固连的大套筒6作为主动源在电机9的驱动下进行反向旋转，时刻保持驱动状态，隔磁套筒24作为从动源，所接收的驱动力矩大小受到磁流变液19黏度的控制，黏度为零则不传递力矩，黏度越大则从动源所接收的力矩越大，然后从动源将力矩传递给转角及转矩传感器4，再由其传递给方向盘1。

两个行星轮7可以绕自身轴线进行旋转，同时可以绕着太阳轮旋转；

隔磁套筒24用于接受来自不同转筒的驱动力矩，并能够在两套转筒系统之间起到隔磁的作用；

外励磁线圈5和内励磁线圈18缠绕方向不同，不同的缠绕方式能够节省空间，在有限的空间下实现磁场的最大化利用。

磁流变液控制器28根据理论方向盘力感的大小得出外励磁线圈5或者内励磁线圈18应接收的理论电流的数值，并将该数值传递给电流发生器29，然后磁流变液控制器28根据理论方向盘力感的方向得出应该向哪一套套筒系统的励磁线圈供电，确保实际产生的力感方向与理论力感一致，电流发生器29拥有两个通道，分别连接着外励磁线圈5和内励磁线圈18，磁流变液控制器28根据理论方向盘力感的大小以及方向得出应该向外励磁线圈5或者内励磁线圈18其中哪一个提供多大的电流数值，然后电流发生器29通过相应的通道予以执行，无论哪一个励磁线圈被供电，另一个都没有电流，确保双套筒系统只有一套在工作，另一套空转，磁流变液控制器28还能接收转角及转矩传感器4输出的转矩信号，根据理论力矩的数值和实际力矩的数值进行反馈调节，确保最终传递给驾驶员的力矩与理论力矩相等。

行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置的使用方法应用行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，具体按照以下步骤进行：

步骤一、在驾驶过程中转动方向盘1，转角及转矩传感器4检测方向盘1转角的大小以及方向并将其传递给力感控制器27，回正力矩由主销内倾回正力矩M_A和轮胎拖距回正力矩M_Y组成，M_A＝QDsinβsinδ，Q＝mg·b/L，其中，M_A为主销内倾回正力矩，Q为轮胎载荷，D为主销内移距离，β为主销内倾角，δ为前轮转角，m为车辆质量，g为重力加速度，b为车辆质心至后轴的距离，L为轴距；M_Y＝F_Y(ξ'+ξ”)， 其中，MY为轮胎拖距回正力矩，FY为侧向力，ξ'为气胎拖距，ξ”为后倾拖距，v为车速，R为转弯半径，k₂为后轮侧倾刚度，k₁为前轮侧倾刚度，a为车辆质心至前轴的距离，阻尼力矩M_D＝B_s·δ_s+Q·f·sign(δ_s)，其中，B_s为转向系统折算至转向柱12的阻尼系数，δ_s为方向盘1转角，f为轮胎与地面摩擦系数，sign表示取符号算子；理论方向盘力矩其中，i为转向系统传动比，_p为助力系统助力系数，F(δ_s)为理论方向盘力矩与方向盘1转角δ_s之间的函数，力感控制器27得出理论方向盘力矩的大小以及方向并传递给磁流变液控制器28；

步骤二、电机控制器26通过电机驱动器25控制电机9维持旋转，隔磁套筒24被磁流变液19包围，随时准备接收转筒的驱动力矩并通过转角及转矩传感器4传递给方向盘1，τ₀＝1150B⁴-2140B³+1169B²-64B+0.8，其中，T₁为隔磁套筒24和齿圈及与其固连的小套筒8之间实际输出的力矩，T₂为隔磁套筒24和太阳轮及与其固连的大套筒6之间实际输出的力矩；L₁为有效工作长度；R₁为齿圈及与其固连的小套筒8工作半径；R₂为隔磁套筒24的有效工作半径；R₃为太阳轮及与其固连的大套筒6工作半径；τ₀为磁流变液19剪切磁致应力；最终接收哪一个转筒的驱动力矩由磁流变液19的黏度决定，该套转筒系统则能够将与太阳轮和齿圈固连的套筒的驱动力矩传递给隔磁套筒24，最终传递给驾驶员，一套转筒系统工作的同时另一套的励磁线圈没有电流，进行空转；

步骤三、磁流变液控制器28根据理论方向盘力矩的大小得出励磁线圈的理论电流大小，根据理论方向盘力矩的方向得出应该向哪个励磁线圈供电，然后通过电流发生器29予以执行，磁流变液控制器28还能接收转角及转矩传感器4输出的转矩信号，根据理论力矩的数值和实际力矩的数值进行反馈调节，ΔT＝M₁-T，其中，T为齿圈和太阳轮及其固连的套筒与隔磁套筒24间实际方向盘反馈力矩，ΔT为反馈力矩补偿量，确保最终传递给驾驶员的力矩与理论力矩相等。

实施例

从该发明装置的方向盘1正面观看，电机9顺时针匀速旋转，则齿圈及与其固连的小套筒8也顺时针匀速旋转，但在换向系统的作用下太阳轮及与其固连的大套筒6逆时针匀速旋转，由于磁流变液19产生的驱动力矩与转速差无关，因此正反向转速不同对系统并没有影响；此时驾驶员从零位逆时针转动方向盘1，力感控制器27得出理论力感的大小之后，通过磁流变液控制器28得出励磁线圈的理论电流，与此同时力感控制器27得出理论力感的方向应该为顺时针，则磁流变液控制器28控制电流发生器29，选择向齿圈及与其固连的小套筒8对应的内励磁线圈18进行供电，于是内励磁线圈18向其外部的磁流变液19产生磁场，改变磁流变液19的黏度至合适大小，在顺时针转动的齿圈及与其固连的小套筒8的作用下，隔磁套筒24将产生与理论力感大小相等的顺时针反馈力矩传递至方向盘1上，由于隔磁套筒24的隔磁作用，此时太阳轮及与其固连的大套筒8空转，如若此时驾驶员从零位顺时针转动方向盘1，力感控制器27得出理论力感的大小之后，通过磁流变液控制器28得出励磁线圈的理论电流，与此同时力感控制器27得出理论力感的方向应该为逆时针，则磁流变液控制器28控制电流发生器29，选择向与太阳轮及与其固连的大套筒6对应的外励磁线圈5进行供电，于是外励磁线圈5向其内部的磁流变液19产生磁场，改变磁流变液19的黏度至合适大小，在逆时针转动的太阳轮及与其固连的大套筒6的作用下，隔磁套筒24将产生与理论力感大小相等的逆时针反馈力矩传递至方向盘1上，由于隔磁套筒24的隔磁作用，此时齿圈及与其固连的小套筒8空转。

经过磁流变液控制器28的控制以及双套转筒系统的执行，而且电流发生器29随时切换供电通道，该发明在方向盘1任意位置下输出任意大小和方向的力矩，整个控制过程没有电机9换向的存在，因此系统的响应速度将由磁流变液19的响应速度决定，而磁流变液19的响应速度在毫秒级，因此该发明比现有传统的力感反馈装置更具优势。圆筒式换向机构，包括太阳轮及与其固连的大套筒6与齿圈及与其固连的小套筒8以及隔磁套筒24，由于力感控制系统的最后要求的是力感，因此只需要提供足够的力矩既可，因此圆筒式的结构可以设计为轴向尺寸较长而径向尺寸较小，也可以设计为轴向尺寸较短而径向尺寸较长，能够灵活的适应各种安装条件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，其特征在于，包括托架(10)，托架(10)上依次设有轴承支架(2)、转角及转矩传感器(4)、外励磁线圈(5)、行星轮支架(11)和电机(9)，转向柱(12)通过转向柱轴承(13)固定在轴承支架(2)上，方向盘(1)与转向柱(12)刚性连接，转向柱(12)通过联轴器(3)与转角及转矩传感器(4)的一端相连接，转角及转矩传感器(4)的另一端通过联轴器与隔磁套筒(24)相连接，隔磁套筒(24)通过隔磁套筒轴承(14)固定连接在转向柱(12)上，电机(9)的输出端通过联轴器与齿圈及与其固连的小套筒(8)固定连接，齿圈及与其固连的小套筒(8)通过小套筒轴承(22)固连到托架(10)的轴承支架上，齿圈及与其固连的小套筒(8)通过两个内轴承(17)和两个支撑轴承(23)连接到隔磁套筒(24)，齿圈及与其固连的小套筒(8)与隔磁套筒(24)之间充满磁流变液(19)其连接处设有内密封圈(20)，内励磁线圈(18)分别缠绕在隔磁套筒(24)中间轴的两侧上，行星轮(7)固定连接在行星轮支架(11)上，齿圈及与其固连的小套筒(8)上的齿圈通过两个行星轮(7)与太阳轮及与其固连的大套筒(6)上的太阳轮啮合，太阳轮及与其固连的大套筒(6)通过太阳轮轴承(21)与齿圈及与其固连的小套筒(8)连接，太阳轮及与其固连的大套筒(6)通过两个外轴承(16)连接到隔磁套筒(24)，太阳轮及与其固连的大套筒(6)与隔磁套筒(24)之间充满磁流变液(19)其连接处设有外密封圈(15)，外励磁线圈(5)分别缠绕于隔磁套筒(24)外周的两侧，太阳轮及与其固连的大套筒(6)和齿圈及与其固连的小套筒(8)均可以绕自身轴线旋转，转角及转矩传感器(4)通过信号线分别与力感控制器(27)和磁流变液控制器(28)连接，力感控制器(27)通过信号线依次与磁流变液控制器(28)、电流发生器(29)和外励磁线圈(5)/内励磁线圈(18)连接，电机控制器(26)通过信号线依次与电机驱动器(25)和电机(9)连接。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，其特征在于，所述外励磁线圈(5)和内励磁线圈(18)缠绕方向不同。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，其特征在于，电源(30)通过供电线分别与转角及转矩传感器(4)、电机(9)、力感控制器(27)、电机控制器(26)、电机驱动器(25)、磁流变液控制器(28)、电流发生器(29)相连接。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置，其特征在于，所述行星轮(7)可以绕自身轴线进行旋转。

5.一种如权利要求1-4任何一项所述的行星齿轮式磁流变液双转筒力感反馈装置的使用方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤一、在驾驶过程中转动方向盘(1)，转角及转矩传感器(4)检测方向盘(1)转角的大小以及方向并将其传递给力感控制器(27)，回正力矩由主销内倾回正力矩M_A和轮胎拖距回正力矩M_Y组成，M_A＝QDsinβsinδ，Q＝mg·b/L，其中，M_A为主销内倾回正力矩，Q为轮胎载荷，D为主销内移距离，β为主销内倾角，δ为前轮转角，m为车辆质量，g为重力加速度，b为车辆质心至后轴的距离，L为轴距；M_Y＝F_Y(ξ'+ξ”)， 其中，MY为轮胎拖距回正力矩，FY为侧向力，ξ'为气胎拖距，ξ”为后倾拖距，v为车速，R为转弯半径，k₂为后轮侧倾刚度，k₁为前轮侧倾刚度，a为车辆质心至前轴的距离，阻尼力矩M_D＝B_s·δ_s+Q·f·sign(δ_s)，其中，B_s为转向系统折算至转向柱(12)的阻尼系数，δ_s为方向盘(1)转角，f为轮胎与地面摩擦系数，si_gn表示取符号算子；理论方向盘力矩其中，i为转向系统传动比，_p为助力系统助力系数，F(δ_s)为理论方向盘力矩与方向盘(1)转角δ_s之间的函数，力感控制器(27)得出理论方向盘力矩的大小以及方向并传递给磁流变液控制器(28)；

步骤二、电机控制器(26)通过电机驱动器(25)控制电机(9)维持旋转，隔磁套筒(24)被磁流变液(19)包围，随时准备接收转筒的驱动力矩并通过转角及转矩传感器(4)传递给方向盘(1)，τ₀＝1150B⁴-2140B³+1169B²-64B+0.8，其中，T₁为隔磁套筒(24)和齿圈及与其固连的小套筒(8)之间实际输出的力矩，T₂为隔磁套筒(24)和太阳轮及与其固连的大套筒(6)之间实际输出的力矩；L₁为有效工作长度；R₁为齿圈及与其固连的小套筒(8)工作半径；R₂为隔磁套筒(24)的有效工作半径；R₃为太阳轮及与其固连的大套筒(6)工作半径；τ₀为磁流变液(19)剪切磁致应力；最终接收哪一个转筒的驱动力矩由磁流变液(19)的黏度决定，该套转筒系统则能够将与太阳轮和齿圈固连的套筒的驱动力矩传递给隔磁套筒(24)，最终传递给驾驶员，一套转筒系统工作的同时另一套的励磁线圈没有电流，进行空转；

步骤三、磁流变液控制器(28)根据理论方向盘力矩M₁的大小得出励磁线圈的理论电流大小，根据理论方向盘力矩的方向得出应该向哪个励磁线圈供电，τ₀＝1150B⁴-2140B³+1169B²-64B+0.8，其中，B为磁感应强度；μ为介质磁导率，N为励磁线圈匝数，I为励磁线圈电流，l为磁路长度，然后通过电流发生器(29)予以执行，磁流变液控制器(28)还能接收转角及转矩传感器(4)输出的转矩信号，根据理论力矩的数值和实际力矩的数值进行反馈调节，ΔT＝M₁-T，其中，T为齿圈和太阳轮及其固连的套筒与隔磁套筒(24)间实际方向盘反馈力矩，ΔT为反馈力矩补偿量，确保最终传递给驾驶员的力矩与理论力矩相等。