基于磁流变阻尼器的半主动振动控制系统MATLAB仿真程序

资 源 简 介

本项目提供MATLAB仿真程序，模拟磁流变阻尼器在半主动振动控制中的应用。通过搭建结构动力学模型，分析地震、风荷载等激励下的动态响应，并评估开环控制策略的有效性。

详 情 说 明

基于磁流变（MR）阻尼器的半主动振动控制系统Matlab仿真程序

项目介绍

本项目通过Matlab搭建一个半主动振动控制仿真系统，用于模拟和分析磁流变（MR）阻尼器在结构振动控制中的性能。系统能够仿真结构在外部激励（如地震、风荷载）作用下的动态响应，并采用半主动控制策略调节MR阻尼器的阻尼力，以有效抑制结构振动。最终实现对控制效果的定量评估，为结构振动控制研究提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 完整的动力学仿真：采用状态空间法或数值积分法模拟结构在地震、简谐激励等荷载下的动力响应
• 精确的MR阻尼器建模：支持Bingham模型、现象学模型等多种磁流变阻尼器力学模型
• 多种控制策略：集成开关控制、模糊逻辑控制、LQR最优控制等半主动控制算法
• 全面的性能评估：提供位移峰值降低率、加速度均方根值、能量消耗等量化指标
• 丰富的可视化输出：生成时程响应对比图、控制力曲线、功率谱密度等多维度分析结果

使用方法

1. 参数配置：准备或修改输入参数文件，包括：

- 结构参数（质量、刚度、阻尼矩阵） - 外部激励数据（地震波记录或简谐激励参数） - MR阻尼器参数（最大阻尼力、电压-阻尼力关系） - 控制策略参数（阈值、模糊规则、权重矩阵等）

1. 运行仿真：执行主程序启动仿真计算，系统将自动：

- 载入配置参数和激励数据 - 进行结构动力响应计算 - 执行半主动控制算法 - 生成仿真结果和数据文件

1. 结果分析：查看输出的图表和性能指标：

- 对比控制前后位移、加速度响应曲线 - 分析MR阻尼器控制力时程变化 - 评估振动控制效果的量化指标

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox（用于频域分析）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上用于大规模结构仿真

文件说明

主程序文件承担系统核心调度功能，实现了结构动力学模型建立、外部激励数据载入、MR阻尼器力学特性计算、半主动控制算法执行、系统时程响应求解以及结果数据输出与可视化等完整仿真流程。该文件通过协调各功能模块的调用顺序与数据传递，确保振动控制仿真过程的顺利执行。