文 辞 宋爱国

(东南大学仪器科学与工程学院，南京210096)

(东南大学远程测控技术江苏省重点实验室，南京210096)

20世纪40年代Rabinow首次发现了磁流变现象并发明了磁流变液(magnetorheological fluids，MRF).MRF是由在磁场中可极化的悬浮微粒、载体液和稳定剂3部分组成，其中可极化微粒是一种铁磁性和顺磁性的球形微粒，球径 1 ～10 μm［1］.MRF最独特之处是其流变效应，即在外磁场作用下，它可在液态和类固态之间进行快速、可逆的转换，此外MRF还具有安全、屈服应力大、受杂质影响小等性质［1-3］.MRF装置连续可调﹑响应快、结构简单、可维护性好、安静、安全，主要用作阻尼元件和控制元件.作为阻尼元件，主要用于风振、地震和环境激励振动下的减振控制，如建筑［4］、大桥斜拉索［5］、太空船［6］以及各种车辆悬挂系统［7-8］的减振控制;作为控制元件，主要用于传递力或力矩，如康复系统［9］、汽车线控系统［10-11］和虚拟现实的力反馈［12］等.

MRF装置的高精度模型对简化系统控制器、提高系统实时性和精度至关重要.MRF装置的输出力/力矩与多个因素有关，如MRF本身的特性、输入电流和装置的运动速度等，目前还没有一致公认的力学计算模型.基于实验的方法，研究人员提出了多种模型来描述力-速度之间的非线性和滞后关系［13-17］，但这些模型没有考虑输入电流的变化对输出力/力矩的影响.实际上在低速场合，如操作者与虚拟现实交互时的力反馈，速度对力/力矩的影响不大，力/力矩主要受输入电流的控制，确定输入电流和输出力/力矩之间的关……