[发明专利]一种磁流变减震装置的控制系统

说明书

本发明公开了一种磁流变减震装置的控制系统，由充电控制模块和电流控制模块组成；充电控制模块包括太阳能电池板、模糊控制器、Buck‑boost电路和充电电池，模糊控制器由信号采集模块、模糊控制芯片以及驱动电路组成；Buck‑boost电路的电源输入端连接太阳能电池板，Buck‑boost电路的负载端与充电电池的正负极连接，信号采集模块采集太阳能电池板的电压和电流，模糊控制芯片输出的PWM波通过驱动电路驱动Buck‑boost电路中的MOSEFT开关管并控制其开关占空比，使Buck‑boost电路产生稳定的电压输出给充电电池；电流控制模块包括位移传感器和加速度传感器、电流控制芯片和外围电路模块，位移传感器和加速度传感器将采集到的位移信号和加速度信号通过AD转换模块传输给电流控制芯片，电流控制芯片对位移信号和加速度信号进行处理后输出PWM波，然后通过外围电路模块将PWM波转换成电流信号输出给磁流变减震装置。

技术领域

本发明涉及一种可实现能源自供给的磁流变减震控制系统，属于智能仪器技术领域。

背景技术

磁流变材料是一种智能材料，它会因其周围磁场强度的变化而输出对应的阻尼力，通常将控制电流输入线圈，线圈产生对应磁场，磁场使磁流变材料输出对应阻尼力。将磁流变材料填充进减隔振装置中，以此制成的磁流变减振装置因其变刚度变阻尼的特性，被大量运用在减振环境中。在大部分应用场合下，磁流变减震装置都需要一个能量输出稳定且充足的外部电源设备。考虑到磁流变减震装置在工程实际应用中的灵活性，开发一种能够实现能源自供给的磁流变减震装置的控制系统具有十分重大的意义。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种磁流变减震装置的控制系统，该控制系统能够实现磁流变减震装置能源的自供给，同时保证输出给系统供电模块的能量稳定且充足，并且还能够依据外部振动信号输出对应大小的电流，通过控制线圈磁场实现对磁流变材料阻尼力的控制。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种磁流变减震装置的控制系统，由充电控制模块和电流控制模块组成；

所述充电控制模块包括太阳能电池板、模糊控制器、Buck-boost电路和充电电池，模糊控制器由信号采集模块、模糊控制芯片以及驱动电路组成；Buck-boost电路的电源输入端连接太阳能电池板，Buck-boost电路的负载端与充电电池的正负极连接，信号采集模块采集太阳能电池板的电压和电流，模糊控制芯片输出的PWM波通过驱动电路驱动Buck-boost电路中的MOSEFT开关管并控制其开关占空比，使Buck-boost电路产生稳定的电压输出给充电电池；充电电池为整个控制系统供能，充电电池分别与控制板、传感器以及外围电路连接；模糊控制器能够使太阳能电池板在光照不足的情况下以最大功率给充电电池充电，从而实现太阳能的高效充电；

所述电流控制模块包括位移传感器和加速度传感器、电流控制芯片和外围电路模块，位移传感器和加速度传感器将采集到的位移信号和加速度信号通过AD转换模块传输给电流控制芯片，电流控制芯片对信号进行处理后输出PWM波，然后通过外围电路模块将PWM波转换成电流信号输出给磁流变减震装置。

其中，充电控制模块中的充电电池初始状态为电量饱和状态，充电电池为整个系统中所有用电装置供能，包括充电控制芯片和电流控制芯片、磁流变减震装置、位移和加速度传感器、外围电路模块；太阳能电池板利用光伏作用给充电电池充电。

其中，模糊控制器的信号采集模块为电压和电流传感器，模糊控制芯片的输入端与电压和电流传感器连接，电压和电流传感器与太阳能电池板连接，采集太阳能电池板的电压和电流。

其中，所述外围电路模块包括光耦隔离电路、低通滤波和驱动放大电路以及压控电流电路。