CN113090704A - 一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的抗干扰系统及方法，以磁流变可调阻尼力为依据，根据磁流变阻尼器的设计参数计算相应的目标磁感应强度；力传感器和速度传感器实时检测阻尼力和速度，根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际的磁感应强度；以目标磁感应强度与实际磁感应强度的误差作为滑模控制器的输入；将所述滑模控制器的输出传送至电流驱动器，电流驱动器产生相应的电流通入磁流变阻尼器的励磁线圈，线圈产生的磁感应强度和滑模控制器输出的控制电压作为扩展状态观测器的输入，观测器的输出为对系统扰动的估计，估计的总扰动作为前馈补偿给滑模磁感应强度控制器，构成磁感应强度闭环控制系统，使得实际磁感应强度跟踪目标磁感应强度，实现抗干扰控制。

Description

一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统及方法

技术领域

本发明涉及一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统及方法，属于冲击缓冲控制领域。

背景技术

磁流变阻尼器是利用磁流变液在外加磁场作用下可在毫秒量级内实现液体、粘滞体与半固体之间的连续且可逆变换而制成的一种新型的结构半主动控制的智能装置，由于具有结构简单、阻尼力连续顺逆可控且可调范围大、响应速度快以及能耗低等优点，正逐渐应用于车辆工程、土木工程以及武器系统等领域。然而，在冲击载荷下磁流变阻尼器会因能量耗散引起的发热而经历较大的温度变化，温度T会直接影响磁流变液动力粘度η，另一方面，输出阻尼力是动力粘度η的函数，温度T的变化会导致输出阻尼力的变化，因此温度效应对磁流变阻尼器的动力学性能影响不可忽视。在冲击缓冲系统中磁流变阻尼器不仅仅只存在温度扰动，还有其他的一些扰动，如磁流变阻尼器固有的磁滞非线性、在冲击载荷作用下外部环境中未知的扰动和磁流变阻尼力会因沉降、漏油等不确定干扰而发生变化等等，这些扰动都可能造成控制效果不理想。所以，抗扰动的控制策略和控制算法是解决磁流变阻尼在冲击缓冲系统控制效果不理想的可能解决途径之一。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统，包括磁感应强度闭环控制模块和干扰调节控制模块；

其中，所述磁感应强度闭环控制模块，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；再将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，获得目标磁感应强度B_desired；

再采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measure；

将目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差e作为滑模磁感应强度控制器的输入，控制电压u_c(t)作为所述滑模磁感应强度控制器的输出，控制电压由电流驱动器转化为电流后作为磁流变阻尼器的控制量输入磁流变阻尼器的励磁线圈；由此，构成了磁感应强度闭环控制组件；

所述干扰调节控制模块，将实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

将扰动量

作为前馈补偿引入滑模磁感应强度控制器中，得到补偿后的控制电压；滑模磁感应强度控制器根据补偿后的控制电压自动调节磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured，直至实际磁感应强度B_measured无限收敛于目标磁感应强度B_desired。

另外，本发明还提供一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，包括以下步骤：

步骤一，目标磁感应强度B_desired的计算：首先，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；其次，将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，计算目标磁感应强度B_desired；

步骤二，实际磁感应强度B_measured的计算：在冲击缓冲系统中采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured；

步骤三，抗干扰控制：由磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差值e构造滑模面s，根据滑模面s设置滑模磁感应强度控制器；将实际磁感应强度B_meaured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

由并在滑模磁感应强度控制器中引入作为前馈补偿的扰动量

得到补偿后的控制电压；磁流变阻尼器根据补偿后的控制电压自动调节补偿前的实际磁感应强度获得补偿后的实际磁感应强度，使得补偿后实际磁感应强度向目标磁感器强度B_desired收敛；整定滑模磁感应强度控制器参数，重复上述过程，直至实际磁感应强度无限收敛于目标磁感应强度，实现磁流变阻尼器的抗干扰控制。

其中，步骤一的具体过程如下：

1.1根据磁流变液体的屈服剪切应力τ_y与磁感应强度B之间的τ_y～B特性曲线进行拟合，得到磁感应强度B和屈服剪切应力τ_y之间的函数关系式：

B＝f(τ_y)

其中，磁流变液体的屈服剪切应力

1.2由磁流变阻尼器的结构和工作原理可知，磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}为：F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，其中，v(t)为磁流变阻尼器活塞杆移动的速度；sgn[·]为符号函数；c₂为磁流变阻尼器的阻尼系数，计算公式为：

其中，L为活塞的长度,D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度；

1.3结合步骤1.1和步骤1.2得到磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired的计算公式：

其中，步骤二的具体计算过程如下：

根据Bingham力学模型可知：

F_MRD(t)＝F_η+F_{τ_desired}

其中，F_η＝c₁v(t)，F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，c1和c2为与磁流变阻尼器结构参数相关的阻尼系数，其值分别为：

L为活塞的长度，D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度，η是流体的动力粘度为常数；

因此，磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured为：

进一步，扰动观测器采用扩展状态观测器，该观测器的输入为磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)，输出为经扰动观测器观测到的扰动量

和观测磁感应强度

具体计算模型如下：

上式中，

为控制增益，其中

是系统增益，λ是常数，U₀是上升阶跃电压值，电阻R＝(R_c+R₀)，电阻R₀测量电阻，电阻R_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；

T₁表示输出磁感应强度B_measured响应时间常数，电感L_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；p是扩展状态观测器的带宽。

进一步，磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired与实际磁感应强度B_measured的误差e＝B_desired-B_measured，则构造的滑模面s为：

其中，c为增益系数，且大于0。

进一步，滑模磁感应强度控制器输出补偿后的控制电压的过程如下：

其中，等效电压

切换电压

c为增益系数，且大于0，k>0，sgn[·]为符号函数。

本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中抗扰动系统及方法，抑制磁流变阻尼器内外部扰动对冲击缓冲控制系统的负面影响，满足冲击缓冲振动控制系统对阻尼力响应速度和控制精度的要求。

附图说明

图1本发明中磁流变阻尼器励磁线圈的等效测量电路；

图2本发明中磁流变阻尼器励磁线圈等效电路的响应过程示意图；

图3本发明之磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗扰动的原理框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

如图3所示，本发明提供一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统，包括磁感应强度闭环控制模块和干扰调节控制模块；

其中，所述磁感应强度闭环控制模块，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；再将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，获得目标磁感应强度B_desired；

再采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured；

将目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差e作为滑模磁感应强度控制器的输入，控制电压u_c(t)作为所述滑模磁感应强度控制器的输出，控制电压由电流驱动器转化为电流后作为磁流变阻尼器的控制量输入磁流变阻尼器的励磁线圈；由此，构成了磁感应强度闭环控制组件；

所述干扰调节控制模块，将实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

将扰动量

作为前馈补偿引入滑模磁感应强度控制器中，得到补偿后的控制电压；滑模磁感应强度控制器根据补偿后的控制电压自动调节磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured，直至实际磁感应强度B_measured无限收敛于目标磁感应强度B_desired。

另外，本发明还提供一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，包括以下步骤：

步骤一，目标磁感应强度B_desired的计算：首先，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；其次，将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，计算目标磁感应强度B_desired；具体计算过程如下：

1.1根据磁流变液体的屈服剪切应力τ_y与磁感应强度B之间的τ_y～B特性曲线进行拟合，得到磁感应强度B和屈服剪切应力τ_y之间的函数关系式：

B＝f(τ_y)

其中，磁流变液体的屈服剪切应力

1.2由磁流变阻尼器的结构和工作原理可知，磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}为：F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，其中，v(t)为磁流变阻尼器活塞杆移动的速度；sgn[·]为符号函数；c₂为磁流变阻尼器的阻尼系数，计算公式为：

其中，L为活塞的长度,D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度；

1.3结合步骤1.1和步骤1.2得到磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired的计算公式：

步骤二，实际磁感应强度B_measured的计算：在冲击缓冲系统中采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured；具体计算过程如下：

根据Bingham力学模型可知：

F_MRD(t)＝F_η+F_{τ_desired}

其中，F_η＝c₁v(t)，F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，c1和c2为与磁流变阻尼器结构参数相关的阻尼系数，其值分别为：

L为活塞的长度，D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度，η是流体的动力粘度为常数；

因此，磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured为：

步骤三，抗干扰控制：由磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差值e构造滑模面s，根据滑模面s设置滑模磁感应强度控制器；磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired与实际磁感应强度B_measured的误差e＝B_desired-B_measured，则构造的滑模面s为：

其中，c为增益系数，且c>0，通过设计合适的增益系数c可以在滑模面内实现实际磁感应强度与目标磁感应强度之间的误差e以最快的速度收敛到零。

将实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

扰动观测器采用扩展状态观测器，该观测器的输入为磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)，输出为经扰动观测器观测到的扰动量

和观测磁感应强度

具体计算模型如下：

上式中，

为控制增益，其中

是系统增益，λ是常数，U₀是上升阶跃电压值，电阻R＝(R_c+R₀)，电阻R₀测量电阻，电阻R_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；

T₁表示输出磁感应强度B_measured响应时间常数，电感L_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；p是扩展状态观测器的带宽。

在滑模磁感应强度控制器中引入作为前馈补偿的扰动量

得到补偿后的控制电压；滑模磁感应强度控制器输出补偿后的控制电压的过程如下：

其中，等效电压

切换电压

c为增益系数，且大于0，k>0，sgn[·]为符号函数。

磁流变阻尼器根据补偿后的控制电压自动调节补偿前的实际磁感应强度获得补偿后的实际磁感应强度，使得补偿后实际磁感应强度向目标磁感器强度B_desired收敛；整定滑模磁感应强度控制器参数，重复上述过程，直至实际磁感应强度无限收敛于目标磁感应强度，实现磁流变阻尼器的抗干扰控制。

为了说明本发明提供的抗干扰系统的稳定性，现结合具体实施例进行说明。

一，首先说明观测器的收敛性，因为该扩展状态观测器的收敛性稳定，从而保证了整个抗干扰系统的稳定性，过程如下：

由磁流变阻尼器冲击缓冲体系的二阶非线性方程可知：

将上式替换为：

其中，x₁＝B_measured，x₂＝d(t)；进一步换算得如下表达式：

扩张状态观测器可设计成：

式中，

是x₁的观测值，

是x₂的观测值；

进一步简化得：

式中，

C＝[1 0]，

因此进一步简化得：

采用实际磁感应强度B_measured，即y和控制电压u_c(t)来设计扩张状态观测器，现令公式(4)和(3)的状态变量的误差记为

则将两个方程组相减，得到误差变量e₁所满足的方程组：

取矩阵L，使矩阵(A-LC)稳定，则有e₁≥0，从而

通过扩张状态观测器的状态

可以近似地估计出磁流变阻尼器冲击缓冲二阶非线性系统的所有状态。本发明采用重极点配置的方法使(A-LC)稳定，若要使矩阵(A-LC)稳定，则要使(A-LC)的特征多项的根全部位于复平面S的左半平面。(A-LC)的特征多项为：

上式中l₁＝2p，l₂＝p²。作为一个较佳的实施例中，可以按远离虚轴的重极点进行配置。

分别是状态磁感应强度B和扰动量d(t)的估计，

和

会渐进收敛于实际磁感应强度B(t)和d(t)，收敛速度取决于参数p。

二，证明本发明的抗干扰系统的稳定性

首先采用实验法建立磁感应强度响应特性理论模型，具体为：

冲击缓冲体系用的磁流变阻尼器的励磁线圈可以等效为电阻Rc和电感Lc串联电路，大功率电阻R0作为测量电阻用来测量两端电压和减小系统的响应时间，电路图如图1所示，其等效阻抗Z＝R_c+jwL_c，其中wL_c是感抗的大小。j表示阻抗角等于90度，物理意义是电感两端的电压相位超前其电流90度。

图1所示电路的运动微分方程为：

对式(5)进行拉普拉斯变换的到测量电路的传递函数：

其中，

对式(6)表述的电路回路微分方程加上一个上升阶跃信号

则对应的电流响应为：

假定磁流变阻尼器励磁线圈电流产生磁场所需的时间忽略不计，则磁感应强度和电流呈非线性关系，则励磁线圈产生的磁感应强度为：

B(t)＝λI(t)

则磁感应强度B对应的上升阶跃响应为：

式中，

表示系统增益；T₁表示输出磁感应强度B响应时间常数，则磁路环节的传递函数表示为：

则磁路环节的微分方程为：

其中

d(t)考虑为包括

在内的总扰动。总扰动包括磁流变阻尼器外部和内部扰动，如内部的扰动磁滞、温度等等。

图2为电路的整个响应过程，给电路一个输入信号u_c(t)，由于存在一阶惯性环节，对应的输出信号电流I在数值上要滞后于输入信号一个常量T₁,假设线圈电流产生磁场的时间忽略不计，并且不存在磁滞等扰动，利用上述方法可获得有关磁感应强度响应特性的状态方程。

抗干扰系统的稳定性证明：

定义如下Lyapunov函数为V＝0.5s²，将滑模磁感应强度控制器输出的控制电压u_c(t)代入终端滑膜面s，得到：

其中，

表示扰动观测误差；扰动观测器收敛时，

有界，存在k_ed>0，使得

对Lyapunov函数求导，可得：

可以看出，只要取k>k_ed，就有

由Lyapunov函数稳定性理论可知，本发明提供的滑模磁感应强度控制器可以保证系统稳定。

本发明公开的一种在冲击载荷下磁流变阻尼器抗系统及抗干扰方法，以磁流变可调阻尼力为依据，根据磁流变阻尼器的设计参数计算相应的目标磁感应强度；力传感器和速度传感器实时检测阻尼力和速度，根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际的磁感应强度；以目标磁感应强度与实际磁感应强度的误差作为滑模控制器的输入；将所述滑模控制器的输出传送至电流驱动器，电流驱动器产生相应的电流通入磁流变阻尼器的励磁线圈，线圈产生的磁感应强度和滑模控制器输出的控制电压作为扩展状态观测器的输入，观测器的输出为对系统扰动的估计，估计的总扰动作为前馈补偿给滑模磁感应强度控制器，构成磁感应强度闭环控制系统，使得实际磁感应强度跟踪目标磁感应强度，实现抗干扰控制。通过上述方式，本发明提供的一种在冲击载荷下磁流变阻尼器抗干扰方法，抑制磁流变阻尼器内外部扰动对冲击缓冲控制系统响应速度、控制精度的负面影响。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰系统，其特征在于：包括磁感应强度闭环控制模块和干扰调节控制模块；

其中，所述磁感应强度闭环控制模块，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；再将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，获得目标磁感应强度B_desired；

再采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured；

将目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差e作为滑模磁感应强度控制器的输入，控制电压u_c(t)作为所述滑模磁感应强度控制器的输出，控制电压由电流驱动器转化为电流后作为磁流变阻尼器的控制量输入磁流变阻尼器的励磁线圈；由此，构成了磁感应强度闭环控制组件；

所述干扰调节控制模块，将实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

将扰动量

作为前馈补偿引入滑模磁感应强度控制器中，得到补偿后的控制电压；滑模磁感应强度控制器根据补偿后的控制电压自动调节磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured，直至实际磁感应强度B_measurd无限收敛于目标磁感应强度B_desired。

2.一种磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，目标磁感应强度B_desired的计算：首先，将磁流变阻尼器安装在冲击缓冲系统中，由冲击力F_pt和冲击缓冲系统的要求的阻尼力计算出磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}；其次，将磁流变阻尼器的参数与磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}相结合，计算目标磁感应强度B_desired；

步骤二，实际磁感应强度B_measured的计算：在冲击缓冲系统中采用力传感器和速度传感器实时监测磁流变阻尼器的输出阻尼力F_MRD(t)和磁流变阻尼器活塞杆移动的速度v(t)，再根据Bingham力学模型计算出磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured；

步骤三，抗干扰控制：由磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired和实际磁感应强度B_measured之间的误差值e构造滑模面s，根据滑模面s设置滑模磁感应强度控制器；将实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)输入扰动观测器中，由扰动观测器实时输出影响磁流变阻尼器的阻尼力的扰动量

由并在滑模磁感应强度控制器中引入作为前馈补偿的扰动量

得到补偿后的控制电压；磁流变阻尼器根据补偿后的控制电压自动调节补偿前的实际磁感应强度获得补偿后的实际磁感应强度，使得补偿后实际磁感应强度向目标磁感器强度B_desired收敛；整定滑模磁感应强度控制器参数，重复上述过程，直至实际磁感应强度无限收敛于目标磁感应强度，实现磁流变阻尼器的抗干扰控制。

3.根据权利要求2所述的磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于，步骤一的具体过程如下：

1.1根据磁流变液体的屈服剪切应力τ_y与磁感应强度B之间的τ_y～B特性曲线进行拟合，得到磁感应强度B和屈服剪切应力τ_y之间的函数关系式：

B＝f(τ_y)

其中，磁流变液体的屈服剪切应力

1.2由磁流变阻尼器的结构和工作原理可知，磁流变阻尼器的目标可调阻尼力F_{τ_desired}为：F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，其中，v(t)为磁流变阻尼器活塞杆移动的速度；sgn[·]为符号函数；c₂为磁流变阻尼器的阻尼系数，计算公式为：

其中，L为活塞的长度,D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度；

1.3结合步骤1.1和步骤1.2得到磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired的计算公式：

4.根据权利要求2所述的磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于，步骤二的具体计算过程如下：

根据Bingham力学模型可知：

F_MRD(t)＝F_η+F_{τ_desired}

其中，粘滞阻尼力F_η＝c₁v(t)，F_{τ_desired}＝c₂τ_ysgn[v(t)]，c1和c2为与磁流变阻尼器结构参数相关的阻尼系数，其值分别为：

L为活塞的长度，D为缸筒内径，d为活塞直径，h为阻尼通道宽度，η是流体的动力粘度为常数；

因此，磁流变阻尼器线圈产生的实际磁感应强度B_measured为：

5.根据权利要求2所述的磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于：

扰动观测器采用扩展状态观测器，该观测器的输入为磁流变阻尼器的实际磁感应强度B_measured和控制电压u_c(t)，输出为经扰动观测器观测到的扰动量

和观测磁感应强度

具体计算模型如下：

上式中，

为控制增益，其中

是系统增益，λ是常数，U₀是上升阶跃电压值，电阻R＝(R_c+R₀)，电阻R₀测量电阻，电阻R_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；

T₁表示输出磁感应强度B_measured响应时间常数，电感L_c为磁流变阻尼器的线圈的等效为电阻；p是扩展状态观测器的带宽。

6.根据权利要求2所述的磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于：磁流变阻尼器的目标磁感应强度B_desired与实际磁感应强度B_measured的误差e＝B_desired-B_measured，则构造的滑模面s为：

其中，c为增益系数，且大于0。

7.根据权利要求2所述的磁流变阻尼器在冲击缓冲体系中的抗干扰的方法，其特征在于，滑模磁感应强度控制器输出补偿后的控制电压的过程如下：

其中，等效电压

切换电压

c为增益系数，且大于0，k>0，sgn[·]为符号函数。

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