磁流變液智能制動技術及其應用

本書系統、全面地介紹了磁流變液智慧制動技術及其在車輛和機器人領域應用的最新研究成果。主要內容包括磁流變液制動器的設計與多目標優化、磁流變液制動器的多物理場模擬研究、磁流變液制動器的制動力穩定控制策略研究、磁流變液制動器的制動與散熱性能實驗研究、汽車磁流變液制動器的防抱死制動研究、基於磁流變液制動器的汽車制動踏板感覺模擬器、基於磁流變液制動器的汽車線控轉向路感類比裝置、磁流變力回饋資料手套設計與回饋力控制研究、基於磁流變液制動器的手部主被動康復訓練機器人。全書內容翔實、全面，理論與實踐並重，既有理論水準和學術價值，也對工程實踐具有指導意義。
 
本書可供從事磁流變液技術領域的科研人員、工程技術人員使用，也可作為高等院校機械工程、車輛工程、機器人工程等相關學科高年級本科生和研究生的參考用書。

第1章緒論
1.1磁流變液的基本概念與發展概述
1.1.1磁流變液的基本組成
1.1.2磁流變液的主要特性
1.1.3磁流變液的發展概述
1.2磁流變液制動器的研究概述
1.2.1工作原理
1.2.2磁流變液制動器的研究現狀
1.3磁流變液制動器的應用概述
1.3.1磁流變液制動器在車輛領域的應用
1.3.2磁流變液制動器在機器人領域的應用
1.3.3磁流變液制動器在其他領域的應用
參考文獻
 
第2章磁流變液制動器的設計與多目標優化
2.1小扭矩單盤式磁流變液制動器設計與分析
2.1.1結構設計
2.1.2制動力矩建模
2.2大扭矩多盤式磁流變液制動器設計與多目標優化
2.2.1理論分析
2.2.2試驗設計分析
2.2.3多目標優化設計
參考文獻
 
第3章磁流變液制動器的多物理場模擬研究
3.1磁流變液制動器的電磁場模擬
3.1.1電磁場模擬模型建立
3.1.2材料屬性設置與網格劃分
3.1.3邊界條件設置與載荷施加
3.2磁流變液制動器的溫度場模擬分析
3.2.1瞬態溫度場模擬數學模型
3.2.2瞬態溫度場模擬模型
3.2.3瞬態溫度場模擬結果及分析
3.3磁流變液制動器熱應力與熱應變場模擬分析
3.3.1熱應力模擬結果及分析
3.3.2熱應變模擬結果及分析
3.4磁流變液制動器散熱管路流場模擬分析
3.4.1散熱管路速度場模擬結果及分析
3.4.2散熱管路壓力場模擬結果及分析
參考文獻
 
第4章磁流變液制動器的制動力穩定控制策略研究
4.1制動力控制數學模型
4.2基於Z-N法的常規PID控制器設計
4.2.1常規PID控制原理
4.2.2磁流變液制動器的PID控制器設計
4.2.3基於Z-N法的PID參數整定
4.3基於BP神經網路的PID控制器設計
4.3.1BP神經網路結構
4.3.2BP-PID控制器結構
4.3.3基於遺傳演算法優化BP神經網路
4.4模擬結果分析
4.4.1單位階躍信號下的模擬結果
4.4.2擾動信號下的模擬結果
4.5磁流變液制動器輸出制動力矩穩定控制實驗
參考文獻
 
第5章磁流變液制動器的制動與散熱性能實驗研究
5.1磁流變液制動器綜合性能測試平臺研製
5.1.1機械傳動系統硬體設計
5.1.2資料獲取與控制系統硬體設計
5.1.3主要儀器和設備
5.2磁流變液制動器制動力矩及回應性能實驗
5.2.1空載輸出特性測試
5.2.2制動性能實驗
5.2.3輸出制動力矩特性實驗
5.2.4速度跟隨實驗
5.3磁流變液制動器溫度特性與散熱性能實驗
5.3.1溫度特性實驗
5.3.2散熱性能實驗
參考文獻
 
第6章汽車磁流變液制動器的防抱死制動研究
6.1車輛制動模擬試驗台方案設計
6.1.1汽車行駛與制動基本原理
6.1.2車輛制動類比試驗台結構和原理
6.1.3車輛平動慣量計算與慣性飛輪設計
6.1.4磁粉離合器結構及路面類比原理
6.2車輛制動模型模擬與路面類比
6.2.1汽車單輪制動動力學模型
6.2.2輪胎路面模型
6.2.3磁流變液制動器控制模型
6.2.4防抱死制動系統控制器模型
6.2.5路面識別模型
6.2.6基於路面識別的單輪車輛制動模擬模型
6.2.7車輛制動模擬分析
6.3汽車磁流變液制動器防抱死制動模擬研究
6.3.1ABS制動控制策略
6.3.2ABS制動模擬分析
6.4汽車磁流變液制動器防抱死制動實驗研究
6.4.1實驗系統研製
6.4.2磁粉離合器標定實驗
6.4.3路面附著係數跟蹤控制實驗
6.4.4車輛制動模擬實驗
6.4.5ABS制動實驗
參考文獻
 
第7章基於磁流變液制動器的汽車制動踏板感覺模擬器
7.1汽車制動踏板感覺模擬器設計
7.1.1結構設計及工作原理
7.1.2制動踏板感覺模擬器性能要求
7.1.3主要零件選型計算
7.2基本性能實驗及電流即時控制演算法設計
7.2.1制動踏板感覺模擬器基本性能實驗
7.2.2制動踏板感覺類比控制演算法
7.2.3踏板特性參數關係設計
7.3制動意圖辨識及制動強度輸出演算法設計
7.3.1制動意圖分類
7.3.2制動意圖參數選取
7.3.3控制演算法設計
7.4汽車制動踏板感覺模擬器實驗研究
7.4.1制動踏板模擬器控制性能實驗
7.4.2與汽車磁流變液制動模擬實驗台聯合控制實驗
7.4.3基於LabVIEW的制動控制演算法實驗
參考文獻
 
第8章基於磁流變液制動器的汽車線控轉向路感類比裝置
8.1線控轉向系統回饋力矩理論分析
8.1.1轉向系統回饋力矩來源
8.1.2方向盤回饋力矩建模及SIMULINK模擬
8.2基於磁流變液制動器的汽車線控轉向路感類比裝置設計
8.2.1基本結構與工作原理
8.2.2機械傳動系統
8.2.3資訊採集與控制系統
8.3方向盤轉向模式識別與控制
8.3.1方向盤控制模式
8.3.2轉向模式模擬與分析
8.4模擬與實驗研究
8.4.1基於CarSim+SIMULINK的轉向回饋力矩聯合模擬
8.4.2磁流變液制動器性能實驗
8.4.3硬體在環實驗
參考文獻
 
第9章磁流變力回饋資料手套設計與回饋力控制研究
9.1磁流變力回饋資料手套設計
9.1.1手指的生物結構及耦合運動規律
9.1.2磁流變力回饋資料手套整體結構設計
9.2磁流變液力回饋資料手套電流控制器研究
9.2.1電流控制器總體結構
9.2.2磁流變液制動器勵磁線圈驅動電路設計
9.2.3BUCK電路建模與分析
9.3回饋力跟蹤控制策略研究
9.3.1磁流變力回饋裝置傳遞函數的建立
9.3.2回饋力控制策略制定與模擬分析
9.4實驗研究
9.4.1傳感測量系統的標定實驗
9.4.2磁流變液制動器的性能測試
9.4.3磁流變力回饋資料手套實驗研究
參考文獻
 
第10章基於磁流變液制動器的手部主被動康復訓練機器人
10.1手部主被動康復訓練機器人的結構設計
10.1.1手部生物學特性分析
10.1.2整體結構設計與樣機研製
10.2手部主被動康復訓練機器人運動學及力學分析
10.2.1運動學正解
10.2.2運動模擬分析
10.2.3力學分析
10.3手部康復訓練機器人的控制系統設計
10.3.1控制系統結構
10.3.2氣動回路設計
10.3.3控制系統硬體選擇
10.3.4控制傳遞函數求解
10.4手部主被動康復訓練機器人性能實驗
10.4.1氣動人工肌肉性能測試
10.4.2磁流變液制動器性能測試
10.4.3被動康復訓練實驗
10.4.4主動康復訓練實驗
10.5基於運動意圖識別的手指主被動康復訓練實驗
10.5.1表面肌電信號預處理與特徵提取
10.5.2基於肌電信號的抓握力解碼
10.5.3基於肌電信號的康復訓練實驗
參考文獻