智能冲击缓冲装置的控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

传统的冲击缓冲装置以被动的阻尼装置为主要部件，它的缺点是结构参数固定，无法根据冲击载荷的变化自动调节。

相对于传统的冲击缓冲装置，以新型的可控流体功能材料磁流变液作为阻尼介质的智能冲击缓冲装置（如磁流变冲击缓冲装置）具有可调和可控响应速度快的优点。

本课题针对智能冲击缓冲装置的控制器，利用单片机或arm及其外围电路，实现信号采集、信号调理和控制输出等功能。

2. 国内外研究现状分析

目前，国内外对于磁流变阻尼器进行了很多研究，然而冲击载荷下磁流变缓冲器的动力学特性和半主动控制研究仍存在空白。

关于智能冲击缓冲装置控制器的设计主要从如下几个方面进行研究：pid控制，双态控制，模糊控制，最优控制，以及滑模变结构控制和变论域控制，其中pid控制和模糊控制的研究较为集中和成熟。

李延成利用理论分析、数值仿真和实验验证的方法，对磁流变缓冲器在冲击载荷下的动力学模型、冲击载荷下磁流变缓冲器的动力学特性以及半主动控制策略和控制系统设计与实现进行了研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：智能磁流变阻尼器的设计和研究是实现对磁流变冲击缓冲装置控制的重要内容。具体有以下研究任务：（1）多路传感器（位移，速度，加速度，力等）的信号调理电路设计；（2）单片机或ARM外围电路设计；（3）制作PCB电路板，进行软硬件联合调试。

研究计划：第1-3周：确定设计方案明确毕业设计的任务和要求，查阅相关文献书籍。第4-7周：多路传感器（位移，速度，加速度，力等）的信号调理电路设计。第8-10周：单片机或ARM外围电路设计。第11-14周：制作PCB电路板，进行软硬件联合调试。第15周：撰写设计说明书包括引言、设计方案、技术分析、结束语，附录等内容。第16周：准备毕业设计答辩。

4. 研究创新点

利用单片机或ARM设计控制器，实现对电/磁流变冲击缓冲装置的智能控制，有利于实现最优的冲击缓冲过程。