[发明专利]一种磁流变液负载模拟器的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种磁流变液负载模拟器的控制系统，设置有磁流变液负载模拟器(3)，该磁流变液负载模拟器(3)包括缸筒(301)、设置在所述缸筒(301)内部的阻尼圆筒(302)、与所述阻尼圆筒(302)连接的传动轴(303)以及绕制在所述阻尼圆筒(302)上的励磁线圈(304)，所述阻尼圆筒(302)与所述缸筒(301)的侧壁均由导磁材料制成，所述传动轴(303)分别从所述缸筒(301)的两端向外伸出，所述缸筒(301)与阻尼圆筒(302)的工作间隙内填充有磁流变液(305)，在缸筒(301)的两端设置有用于密封所述磁流变液(305)的密封机构(306)，其特征在于：还包括微控制器(1)、驱动模块(2)、电流检测模块(4)、转速反馈模块(5)以及电源模块(6)，其中：

所述微控制器(1)的PWM输出端口产生PWM信号给所述驱动模块(2)，该驱动模块(2)输出驱动电流至所述磁流变液负载模拟器(3)中的励磁线圈(304)中，该励磁线圈(304)还与所述电流检测模块(4)相连，所述电流检测模块(4)的输出端接入微控制器(1)的AD采样端，所述转速反馈模块(5)用于获取所述传动轴(303)的转速信号并送入所述微控制器(1)中，所述微控制器(1)接收所述AD采样端的输入值并通过增量式数字PID控制算法控制所述磁流变液负载模拟器(3)中励磁线圈(304)的电流大小，使得所述磁流变液负载模拟器(3)输出响应的阻尼力，且由所述转速反馈模块(5)所采集的转速信号来评判该磁流变液负载模拟器(3)的负载模拟情况。

2.根据权利要求1所述的磁流变液负载模拟器的控制系统，其特征在于，在所述缸筒(301)的侧壁上设置有N个外隔磁环(307)，N为大于或等于1的整数，在所述阻尼圆筒(302)上的励磁线圈(304)的外侧套设有N+1个内隔磁环(307’)，且所述N+1个内隔磁环(307’)紧贴所述励磁线圈(304)并与所述N个外隔磁环(307)错落分布，使得所述励磁线圈(304)形成曲线形磁通路径。

3.根据权利要求1或2所述的磁流变液负载模拟器的控制系统，其特征在于，所述密封机构(306)为密封套，该密封套的内壁开设有环形的凹槽(3061)，在所述凹槽(3061)中套有环形磁铁(3062)，在所述密封套与传动轴(303)之间的工作间隙中填充磁流变液。

4.根据权利要求1所述的磁流变液负载模拟器的控制系统，其特征在于，所述磁流变液负载模拟器(3)通过联轴器(8)与电机(9)相连，所述转速反馈模块(5)接收该电机(9)的转速信号并转换为所述微控制器(1)所需的单端信号。

5.根据权利要求4所述的磁流变液负载模拟器的控制系统，其特征在于，所述转速反馈模块(5)包括差分信号接收芯片(501)和异或门芯片(502)，所述差分信号接收芯片(501)接收该电机(9)的转速信号，并转化为单端信号，通过所述异或门芯片(502)的异或处理后，输出到所述微控制器(1)的计数器中，从而得到4倍频率的单端信号。

6.根据权利要求1所述的磁流变液负载模拟器的控制系统，其特征在于，还包括稳压模块(7)，所述稳压模块(7)采用三端稳压芯片7805并用于提供稳定的直流电源，所述微控制器(1)为51单片机STC12C5A60S2，所述驱动模块(2)为单相降压斩波式BUCK电路，所述电流检测模块(4)为电流检测放大器MAX471。