一种磁流变阻尼器的测控系统的制作方法

1.本实用新型涉及振动测控技术领域，具体涉及一种磁流变阻尼器的测控系统。


背景技术：

2.磁流变阻尼器是一种相对智能的减振器件，其阻尼力的大小可通过控制其驱动电流来调节。目前，对于磁流变阻尼器的测试，主要还是利用普通减振器示功机来进行，以显示磁流变阻尼器的出力值，但仅仅知道出力值并不能够很好地反映该磁流变阻尼器在真实使用中的情形。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种磁流变阻尼器的测控系统，可以更为有效地测试磁流变阻尼器在实际使用中的性能，并有利于制定切合实际的减振控制策略。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种磁流变阻尼器的测控系统，包括：振动装置，包括激励源、振动台和减振机构，所述减振机构设置在所述激励源和所述振动台之间，所述减振机构包括磁流变阻尼器；传感装置，包括第一传感部件，所述第一传感部件安装于所述振动台；控制装置，与所述激励源、所述磁流变阻尼器和所述第一传感部件均信号连接。
5.本实用新型所提供测控系统同时配置有振动装置、传感装置和控制装置，振动装置配置有激励源，用于产生振动激励，该振动激励经过减振机构减振后可以传递至振动台；传感装置中的第一传感部件可以检测振动台的振动信号，并可将该振动信号传递至控制装置；控制装置还与磁流变阻尼器信号连接，能够结合前述的振动信号控制磁流变阻尼器所输出的阻尼力，然后，通过所输出阻尼力的改变又可以反向调节第一传感器测得的振动台的振动信号。如此，本实用新型实施例所提供测控系统可以形成一个闭环系统，能够更好地结合实际情况选择磁流变阻尼器，并有利于制定切合实际的减振控制策略。
6.可选地，所述减振机构还包括隔振台、一级阻尼器和二级阻尼器，所述激励源具有输出端，所述一级阻尼器设置在所述输出端和所述隔振台之间，所述二级阻尼器设置在所述隔振台和所述振动台之间，所述一级阻尼器和所述二级阻尼器中的至少一者包括所述磁流变阻尼器。
7.可选地，所述减振机构的数量为多个。
8.可选地，所述激励源的数量与所述减振机构相一致，各所述激励源的所述输出端一一对应地与各所述减振机构的所述一级阻尼器相连。
9.可选地，所述振动装置还包括框架，所述激励源安装于所述框架，所述振动台和所述框架之间还配置有可拆卸的导向机构。
10.可选地，所述振动台还配置有配重安装部，用于安装配重。
11.可选地，所述导向机构包括导向部和所述配重安装部，所述导向部和所述配重安装部滑动配合，所述导向部可拆卸地安装于所述框架。
12.可选地，所述传感装置还包括第二传感部件，所述第二传感部件安装于所述隔振台，所述第二传感部件也与所述控制装置信号连接。
13.可选地，所述激励源为电动缸，所述控制装置包括第一控制器，所述第一控制器与所述电动缸信号连接。
14.可选地，所述控制装置还包括压控电源，所述压控电源与所述磁流变阻尼器信号连接。
15.可选地，所述控制装置还包括第二控制器，所述第二控制器与所述压控电源、所述传感装置均信号连接。
16.可选地，所述第二控制器与所述传感装置之间还设有信号变送器。
17.可选地，所述控制装置还包括上位机，所述上位机与所述第一控制器、所述第二控制器均信号连接。
附图说明
18.图1为本实用新型所提供磁流变阻尼器的测控系统的一种具体实施方式的结构示意图；
19.图2为振动装置的结构示意图；
20.图3为图2中a部分的局部放大图。
21.图1-图3中的附图标记说明如下：
22.1振动装置、11激励源、111输出端、12振动台、121配重安装部、
23.13减振机构、132隔振台、133一级阻尼器、134二级阻尼器、134a磁流变阻尼器、134b其他阻尼器、14框架、141导向部；
24.21第一传感部件、22第二传感部件；
25.3控制装置、31第一控制器、32压控电源、33第二控制器、34信号变送器、35上位机。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
27.本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
28.请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供磁流变阻尼器的测控系统的一种具体实施方式的结构示意图，图2为振动装置的结构示意图，图3为图2中a部分的局部放大图。
29.如图1所示，本实用新型提供一种磁流变阻尼器的测控系统，包括：振动装置1，包括激励源11、振动台12和减振机构13，减振机构13可以设置在激励源11和振动台12之间，减振机构13还可以包括磁流变阻尼器134a；传感装置，包括第一传感部件21，第一传感部件21安装于振动台12；控制装置3，与激励源11、磁流变阻尼器134a和第一传感部件21均信号连接。
30.区别于常规的测试用示功机，本实用新型实施例所提供测控系统同时配置有振动装置1、传感装置和控制装置3，振动装置1配置有激励源11，用于产生振动激励，该振动激励经过减振机构13减振后可以传递至振动台12；传感装置中的第一传感部件21可以检测振动
台12的振动信号，并可将该振动信号传递至控制装置3；控制装置3还与磁流变阻尼器134a信号连接，能够结合前述的振动信号控制磁流变阻尼器134a所输出的阻尼力，然后，通过所输出阻尼力的改变又可以反向调节第一传感器21测得的振动台12的振动信号。如此，本实用新型实施例所提供测控系统可以形成一个闭环系统，能够更好地结合实际情况选择磁流变阻尼器，并有利于制定切合实际的减振控制策略。
31.在上述的方案中，减振机构13的结构形式可以不做限定，具体实践中，本领域技术人员可以结合实际的应用环境等进行确定。
32.以应用于轨道交通为例，在轨道车辆中，轮对和车体之间通常采用二系悬挂结构，以隔离轮对和车体之间的刚性振动。如此，本实用新型实施例中的减振机构13可以包括隔振台132、一级阻尼器133和二级阻尼器134，激励源11可以具有输出端111，一级阻尼器133可以设置在输出端111和隔振台132之间，二级阻尼器134可以设置在隔振台132和振动台12之间；其中，一级阻尼器133和二级阻尼器134中的至少一者可以包括前述的磁流变阻尼器134a。
33.采用这种方案，一级阻尼器133、二级阻尼器134的设置可以较好地模拟轨道交通领域的二系悬挂结构，使得关于磁流变阻尼器134a的测控可以更为接近实际应用情况；并且，这种二系悬挂结构的运动形式更为复杂，更有利于多方位地考量磁流变阻尼器134a的减振控制。
34.可以理解的是，上述的包括一级阻尼器133、二级阻尼器134的减振机构13仅是为了适配轨道交通领域常见的二系悬挂结构；实际上，也可以是仅设置一级的阻尼器，以形成一系悬挂结构。
35.在附图的方案中，如图2和图3所示，二级阻尼器134可以包括磁流变阻尼器134a，且二级阻尼器134还可以配置有其他形式的其他阻尼器134b，以共同形成二级阻尼器134，也就是说，二级阻尼器134可以包括两种形式的阻尼器；一级阻尼器133则可以采用磁流变阻尼器134a以外的阻尼器。在使用时，包括磁流变阻尼器134a的二级阻尼器134可以提供较大的阻尼以对顶部的振动台12进行隔振，而一级阻尼器133则可以作为缓冲部件，以减轻较大的阻尼对于输出端111的作用，进而可以对激励源11进行缓冲保护。
36.这里，本实用新型实施例并不限定一级阻尼器133以及其他阻尼器134b的具体结构形式，在实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，如弹性阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器等。以弹性阻尼器为例，一级阻尼器133和其他阻尼器134b具体可以为弹簧。
37.减振机构13的数量可以为一个，也可以为多个(二个以上，包括两个)，这具体可以结合实际的测控需求进行确定。
38.在附图的方案中，如图2和图3所示，减振机构13可以为多个，以形成多自由度的减振结构体。且在减振机构13的数量为多个时，激励源11的数量也可以为多个，并可以与减振机构13相一致，使得各激励源11的输出端111可以一一对应地与各减振机构13的一级阻尼器133相连；各激励源11可以输出相同的振动激励，也可以输出不同的振动激励，这具体可以结合实际的测控需求进行确定。
39.进一步地，振动装置1还可以包括框架14，激励源11可以安装于框架14，振动台12和框架14之间还可以配置有可拆卸的导向机构，用于导引振动台12的位移方向。
40.针对减振机构13以及激励源11的数量均为多个且一一对应连接的方案。实际操作
中，如果要进行单自由度的测控，可以仅启动一个激励源11，以驱使一套减振机构13向振动台12传递振动，此时，可以安装导向机构，用于导引振动台12的位移方向，并有利于保证振动装置1动作过程中的稳定性；如果要进行多自由度的测控，则可以同时启动多个激励源11，各激励源11可以分别通过对应的减振机构13向振动台12传递振动，此时，可以将导向机构拆除，以避免导向机构影响各振动机构13的动作。
41.振动台12还可以配置有配重安装部121，用于安装配重，以调整顶部负载的重量，进而可以适应阻尼力范围更大的磁流变阻尼器134a的测控，以提高本实用新型实施例所提供测控系统的适用范围。上述配重具体可以为砝码，以便准确地获知所增设配重的质量，当然，配重也可以为其他的结构件，如配重板、配重块等，只要能够满足使用的要求即可。
42.上述配重安装部121的结构形式在此不做限定，只要能够满足配重的安装即可，例如，该配重安装部121可以为槽型、柱型等。在附图的方案中，如图2所示，上述配重安装部121可以为柱型，配重可以套设在配重安装部121。
43.请继续参考图2，在附图的方案中，导向机构可以包括导向部141和上述的配重安装部121，导向部141和配重安装部121可以形成滑动配合，以对振动台12的位移进行导向。导向部141可拆卸地安装于框架14，具体的可拆卸连接方式在此不做限定，只要能够满足可拆卸的功能即可，以便根据需要对导向机构进行拆除；举例说明，导向部141可以螺纹安装于框架14。
44.导向部141和配重安装部121中，一者可以设置有孔型或者槽型的插接结构，另一者可以插接于该插接结构中，进而形成滑动配合。插接结构的孔型或者槽型的具体形式在此不做限定。在附图实施例中，导向部141的至少局部可以为空心管体，配重安装部121可以插接在空心管体内，以形成滑动配合。
45.上述的方案中，导向机构利用了配重安装部121，使得振动装置1上的结构件的数量可以相对较少，有利于结构上的简化。除此之外，导向机构也可以为单独的部件，即可以独立于配重安装部121存在，此时，并不影响导向机构的功能实现。
46.导向机构的数量以及安装位置也不做限定，在具体实践中，本领域技术人员可以根据安装空间的大小、振动台12的大小以及导向的稳定性等多方面情况对导向机构的数量和安装位置进行设置。在附图实施例中，导向机构的数量为一个，并大致位于振动台12的中心区域，此时，导向机构的数量相对较少，且能够较好地保证稳定性。
47.进一步地，传感装置还可以包括第二传感部件22，第二传感部件22安装于隔振台132，用于检测隔振台132的振动信号，第二传感部件22也可以与控制装置3信号连接。
48.这里，本实用新型实施例并不限定第一传感部件21、第二传感部件22的种类，具体实施时，本领域技术人员可以根据测试需要等实际情况进行确定，只要能够满足使用的要求即可。具体到本实用新型实施例中，振动台21所接收到的振动形式更为复杂，因此，第一传感部件21可以包括位移传感器/加速度传感器以及角度传感器，以更为全面地检测振动台21的振动信号；隔振台132所接收到的振动形式则相对简单，通常仅是沿隔振台132和输出端111的间隔方向进行位移，因此，第二传感部件22可以为线性传感器，以简化结构。
49.激励源11可以为液压激励缸、气压激励缸或者电动缸等，具体到本实用新型实施例中，优选采用电动缸，以简化结构，并可提高响应速度。控制装置3可以包括第一控制器31，第一控制器31可以与电动缸信号连接，用于调节激励源11所输出的振动激励。振动激励
的振幅、频率等具体参数可以结合所需要模拟的实际应用场景进行确定。
50.控制装置3还可以包括压控电源32，压控电源32可以与磁流变阻尼器134a信号连接。具体使用时，通过改变压控电源32的电压，可以调整输出电流，进而可以改变磁流变阻尼器134a所输出的阻尼值；且相比于常规的原型控制器dsp(digital signal process，即数字信号处理)模块通过数模转换输出模拟信号，电压信号控制电流输出的实现方式可以具备更快的响应速度。
51.进一步地，控制装置3还可以包括第二控制器33，第二控制器33与压控电源32、传感装置均可以信号连接。具体实施时，通过获取传感装置所测得的振动信号，第二控制器33可以对压控电源32的电压信号进行控制，以调整磁流变阻尼器134a输出的阻尼值；磁流变阻尼器134a的阻尼值变化又可以改变振动台12的振动信号，振动信号的变化又可以反馈到第二控制器33中，以形成闭环调节。
52.第二控制器33具体可以为快速原型控制器，其对于压控电源32的控制可以为模糊pid控制，当然，也可以是其他形式的控制方式。
53.进一步地，第二控制器33与传感装置之间还可以设有信号变送器34，信号变送器34可以对传感装置所测得的信号进行处理，以滤除干扰信号，然后再传递至第二控制器33。
54.请继续参考图1，控制装置3还可以包括上位机35，上位机35与第一控制器31、第二控制器33均可以信号连接，用于对第一控制器31和第二控制器33进行控制，用于输入控制指令，并能够显示相关信号的具体值，以便使用者查看。
55.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。