第2章 磁流变液制动器的设计与多目标优化

磁流变液制动器是一种利用磁流变液在磁场作用下显著流变特性来实现运动机械可控柔性制动的新型制动装置，得益于磁流变效应连续可控、迅速可逆、控制简单且能耗低等特点，磁流变液制动器在车辆线控制动/线控转向、康复机器人、遥操作机器人等领域具有广阔的应用前景。本章开展小扭矩单盘式和大扭矩多盘式两种规格类型的磁流变液制动器设计与多目标优化，主要进行制动器结构设计、制动力矩建模、磁场仿真、动态响应时间和瞬态温度场分析等。在设计分析的基础上，针对大扭矩多盘式磁流变液制动器，选用最优拉丁超立方设计方法分析制动器的结构尺寸对制动力矩、响应时间、工作间隙区域磁感应强度和制动器重量的影响权重，并以最大化制动力矩、最小化响应时间和最小化制动器重量为优化目标对其进行多目标优化设计，以期为磁流变液制动器的研发及应用提供基础。