Dựa trên dữ liệu của LVDT, lực giảm chấn mục tiêu được xác định và cài đặt trong bộ xử lý. Từ đó dịng điện điều khiển I có thể được tính tốn dễ dàng với các thơng tin đã biết như lực mục tiêu, tần số kích thích, chuyển vị và vận tốc tức thời.
Hình 4.21 thể hiện khả năng kiểm soát lực giảm chấn của bộ điều khiển sử dụng mơ hình Spencer, Pan và mơ hình đề xuất khi giảm chấn mẫu MRF hoạt động ở tần số 2 Hz và biên độ 20 mm. Cả ba mơ hình đều kiểm sốt tốt lực giảm chấn theo lực mục tiêu. Hình 4.21(a) chỉ ra rằng lực giảm chấn hầu như không nhỏ hơn 18,8 N và vì vậy khơng thể hồn tồn khớp với đường cong lực mục tiêu trong vùng lân cận gốc tọa độ. Dễ thấy nguyên nhân là từ sự hiện diện của lực ma sát giữa trục và O–ring kể cả khi khơng cấp điện cho giảm chấn. Từ Hình 4.21(b), cũng có thể nhận thấy sai số lực điều khiển của mơ hình đề xuất thấp hơn nhiều so với hai mơ hình kia. Điều này bởi vì hai mơ hình kia khơng thể dự đoán hiệu quả ứng xử của giảm chấn trong miền trước khi chảy với đường cong trễ có sự bất đối xứng cao. Qua đó chứng tỏ mơ hình trễ đề xuất có độ chính xác cao hơn khi phân tích động lực học hệ thống, rất phù hợp cho các bài toán nhận dạng hệ thống phức tạp sử dụng giảm chấn MRF đòi hỏi sự kiểm soát và độ tin cậy nghiêm ngặt.
(a) lực – thời gian (b) sai số lực giảm chấn
Hình 4.21: Ứng xử lực giảm chấn của ba mơ hình so với lực mục tiêu ở tần số 2
4.6 Hệ thống điều khiển rung động của máy giặt lắp giảm chấn MRF
Nội dung Mục 4.6 là phiên bản được sắp xếp và định dạng lại từ công bố khoa học [17] của tác giả.
4.6.1 Thiết kế hệ thống
Trong phần này, một hệ thống điều khiển bán chủ động vịng lặp kín cho máy giặt lắp giảm chấn MRF được phát triển dựa trên mơ hình động lực học của khối lồng giặt đã trình bày ở Mục 2.3 (Chương 2). Mơ hình đơn giản của máy giặt lắp giảm chấn MRF được minh họa trong Hình 4.22. Trong mơ hình này, độ cứng của nền nhà và khung vỏ của máy giặt lớn hơn rất nhiều so với độ cứng của lị xo treo nên có thể bỏ qua và khối lồng giặt xem như liên kết với ngàm cố định thơng qua hệ thống lị xo và giảm chấn MRF. Từ hình vẽ, phương trình (2.28) được viết lại như sau
( ) d ( ) u( )
mu t +F +ku t = f t (4.19)
Lực giảm chấn Fd của hệ thống gồm hai thành phần: lực giảm chấn bị động Fpass và lực giảm chấn kích hoạt FMR được điều khiển. Lực giảm chấn bị động được cho bởi
( )
pass pass
F =c u t (4.20)
trong đó cpass là hệ số giảm chấn bị động tương đương của mỗi giảm chấn, gồm thành phần cản nhớt của MRF ở trạng thái nghỉ và thành phần ma sát với O–ring.
Như đã phân tích ở Mục 4.4, lực giảm chấn kích hoạt FMR biến thiên theo cường độ dịng điện I cấp vào các cuộn dây kích thích của giảm chấn MRF. Bởi vì MRF