本發(fā)明屬于磁流變減振器技術領域，具體涉及一種壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置及其控制方法。

背景技術：

磁流變液是智能材料中的一個重要分支，具有特殊的物理效應，在外磁場作用下能在瞬間(毫秒級)發(fā)生液一固兩相相互轉(zhuǎn)換，即從自由流動液體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w，呈現(xiàn)可控的流變效應，而且該變化是可逆的。鑒于此，由于利用磁流變液制成的磁流變減振器，具有響應快、阻尼力大、能量需求小、機構(gòu)簡單、耐久性好、阻尼力可以實現(xiàn)無級可調(diào)、在控制系統(tǒng)失效的情況下仍可充當被動減振器件等優(yōu)點，從而在土木、橋梁、車輛懸架上等行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。

在車輛磁流變半主動懸架系統(tǒng)中，磁流變減振器是最為核心的部件之一，其性能的優(yōu)劣，直接影響著車輛的安全性與操縱穩(wěn)定性，但必須有外部電源為其供電，以產(chǎn)生所需實時阻尼力控制時的磁場，從而通過控制輸入電流的大小，來改變磁場的強弱，達到實時控制所需阻尼力的目的，對外部電能需求，一方面，增加了磁流變半主動懸架系統(tǒng)的電能消耗，另一方面，一旦電能供給出現(xiàn)問題，對于磁流變減振器正常的工作，將產(chǎn)生巨大不穩(wěn)定性的影響，車輛在行駛過程中由路面不平產(chǎn)生的振動能量，大部分都被減減振系統(tǒng)以各種形式耗散掉，并最終被轉(zhuǎn)化為熱能和摩擦能浪費掉了。有研究表明，一輛3500磅的車輛在2cm、3Hz路面不平度工況下，四個減振器能產(chǎn)生1.3kW的能量，可見這部分能量是比較大的，反言之，如能把車輛行駛過程中有由路面不平引起的大部分振動能量回收利用，不僅能給磁流變減振器提供電能、提高系統(tǒng)可靠性、安全性和穩(wěn)定性，從而賦予系統(tǒng)自供電功能，而且可以把多余的電能儲存起來，供給車輛上的其他耗電設備，進一步降低了系統(tǒng)成本，為磁流變減振系統(tǒng)技術的推廣應用向前邁進了一大步。

近年來，車輛振動能量回收成為一個關注度很高的研究領域，但幾乎全部處于理論嘗試和試驗驗證的階段。S.B Choi利用齒輪齒條機構(gòu)提出了一種饋能磁變減振器的設計方案，當懸架系統(tǒng)在一階固有頻率工況激勵下，饋能功率達28W，但增加了中間部件饋能效率較低，而且當處在工作在比較惡劣的環(huán)境時，容易產(chǎn)生沖擊，從而損壞零部件，影響減振饋能減振性能；王代華等利用電磁感應原理，將饋能裝置集成在磁流變減振器中，實現(xiàn)了磁流變減振器的振動能量回收，但感應線圈與勵磁線圈相對運動幅度較小，磁通量變化較慢，能量回收效率很低；Jung利用磁感應能量收集裝置給磁流變阻尼器供電，在初步試驗基礎之上，達到了預期的控制效果，但沒有把能量收集裝置與磁流變阻尼集成為一個整體，占用空間較大。

申請?zhí)枮?01310471102.7的中國發(fā)明專利公開了一種自供電磁流變阻尼器，主要包括缸筒、定位筒、補償單元、空心線圈和永磁體等，其永磁體設置在空心線圈的內(nèi)腔并與所述補償單元固定，當活塞往復運動時，補償單元帶動永磁體在空心線圈的內(nèi)腔往復運動將機械能轉(zhuǎn)化為電能，一方面補償單元的位移形成較短，產(chǎn)生的能量有限，不能滿足提供實時阻尼力所需的電能，另一方面其產(chǎn)生的阻尼力有限，不能適應所需大阻尼的工況，同時其補償室所起的補償作用不能改變，當然也不能起到變相改變剛度的目的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便且成本低，使用操作方便，具有壓電與電磁感應雙重饋能的功能，既實現(xiàn)了改變阻尼的作用，又達到了改變剛度的目的，減振性能好，安全性高，實用性強，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置，其特征在于：包括減振裝置本體和減振裝置控制器，所述減振裝置本體包括缸筒以及依次從上到下間隔設置在缸筒內(nèi)的壓力支撐浮動活塞、中間隔離浮動活塞和活塞桿，所述壓力支撐浮動活塞的上部固定連接有支撐架，所述支撐架的上部固定連接有上吊環(huán)，所述缸筒外底部固定連接有下吊環(huán)，所述缸筒內(nèi)底部設置有位于活塞桿周圍的多個壓電發(fā)電模塊，所述壓電發(fā)電模塊的頂部固定連接有彈簧壓板，所述彈簧壓板的頂部固定連接有傳力彈簧，所述傳力彈簧的頂部固定連接有彈簧卡座，所述彈簧卡座的頂部固定連接有下永磁體和磁力線圈，所述下永磁體設置在磁力線圈的外圍，所述磁力線圈通過下滑動軸承滑動連接在活塞桿上，所述下永磁體和磁力線圈的上方設置有上永磁體，所述上永磁體與下永磁體的極性設置方向相反，所述上永磁體通過上外滑動軸承滑動連接在活塞桿上，所述下永磁體和磁力線圈與上永磁體之間的空間為補償室，所述上永磁體的上端面上固定連接有隔磁版，所述活塞桿為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞桿的上端固定連接有活塞，所述活塞上纏有用于產(chǎn)生磁場的勵磁線圈繞組，所述活塞和勵磁線圈繞組與缸筒的內(nèi)壁之間設置有阻尼液通道，所述活塞桿內(nèi)部設置有電磁感應線圈固定桿和用于產(chǎn)生電磁感應的電磁感應線圈，所述電磁感應線圈固定連接在電磁感應線圈固定桿上，所述電磁感應線圈的外側(cè)設置有內(nèi)永磁體，所述內(nèi)永磁體通過上內(nèi)滑動軸承滑動連接在活塞桿內(nèi)壁上，所述上內(nèi)滑動軸承與上外滑動軸承設置在同一高度上，所述壓力支撐浮動活塞與中間隔離浮動活塞之間的空間為液壓油腔，所述液壓油腔內(nèi)設置有液壓油，所述中間隔離浮動活塞與隔磁版之間的空間為磁流變液腔，所述磁流變液腔內(nèi)設置有磁流變液；所述缸筒的外壁上設置有控制盒，所述減振裝置控制器設置在控制盒內(nèi)，所述控制盒內(nèi)還設置有整流器、用于為車載蓄電池充電的蓄電池充電電路、用于為勵磁線圈繞組提供穩(wěn)定的輸入電流的第一可控恒流源電路和用于為磁力線圈提供穩(wěn)定的輸入電流的第二可控恒流源電路，所述減振裝置控制器的輸入端接有用于對車身加速度進行實時檢測的加速度傳感器，所述蓄電池充電電路接在整流器與車載蓄電池之間，所述第一可控恒流源電路與車載蓄電池的輸出端和減振裝置控制器的輸出端均連接，所述勵磁線圈繞組與第一可控恒流源電路的輸出端連接，所述第二可控恒流源電路與車載蓄電池的輸出端和減振裝置控制器的輸出端均連接，所述磁力線圈與第二可控恒流源電路的輸出端連接，所述整流器的輸入端與電磁感應線圈的輸出端和壓電發(fā)電模塊的輸出端均連接。

上述的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置，其特征在于：所述液壓油腔的橫截面面積大于所述磁流變液腔的橫截面面積。

上述的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置，其特征在于：所述壓電發(fā)電模塊粘接在缸筒內(nèi)底部，所述彈簧壓板粘接在壓電發(fā)電模塊的頂部。

本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)方便、控制效率高、能夠使磁流變減振裝置處于最佳的減振狀態(tài)的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟Ⅰ、當車輛在不平路面上行駛時，加速度傳感器對車身加速度進行實時檢測，減振裝置控制器對車身加速度進行周期性采樣；

步驟Ⅱ、減振裝置控制器調(diào)用神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制模塊對其采樣得到的車身加速度進行分析處理，得到勵磁線圈繞組的輸入電流和磁力線圈的輸入電流，并控制第一可控恒流源電路的輸出電流為勵磁線圈繞組的輸入電流，控制第二可控恒流源電路的輸出電流為磁力線圈的輸入電流，勵磁線圈繞組和磁力線圈通電產(chǎn)生磁場；車輛振動帶動上吊環(huán)與下吊環(huán)產(chǎn)生相對運動，帶動支撐架和壓力支撐浮動活塞上下運動，當支撐架和壓力支撐浮動活塞向下運動時，使液壓油向下運動，使中間隔離浮動活塞向下運動，此時磁流變液經(jīng)過阻尼通道，在勵磁線圈繞組產(chǎn)生的磁場的作用下，磁流變液產(chǎn)生磁流變效應，磁流變液的向下運動帶動隔磁板和上永磁體向下運動，上永磁體的向下運動帶動內(nèi)永磁體向下運動，內(nèi)永磁體向下運動時，與電磁感應線圈發(fā)生相對運動，發(fā)生電磁感應使電磁感應線圈產(chǎn)生電能，上永磁體與下永磁體產(chǎn)生互斥的作用力，當上永磁體向下運動時，與下永磁體之間的互斥作用力增強，增強了所述減振裝置的剛度，同時，下永磁體和磁力線圈向下運動的力，通過固定彈簧卡座傳遞給傳力彈簧，再通過彈簧壓板傳遞給壓電發(fā)電模塊，壓電發(fā)電模塊發(fā)生正壓電效應產(chǎn)生電能，電磁感應線圈產(chǎn)生的電能和壓電發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能通過整流器整流后，再經(jīng)過蓄電池充電電路給車載蓄電池充電，車載蓄電池輸出電能給第一可控恒流源電路和第二可控恒流源電路，實現(xiàn)了饋能減振的目的；當支撐架和壓力支撐浮動活塞向上運動時，使液壓油向上運動，使中間隔離浮動活塞向上運動，此時磁流變液經(jīng)過阻尼通道，在勵磁線圈繞組產(chǎn)生的磁場的作用下，磁流變液產(chǎn)生磁流變效應，磁流變液的向上運動帶動隔磁板和上永磁體向上運動，上永磁體的向上運動帶動內(nèi)永磁體向上運動，內(nèi)永磁體向上運動時，與電磁感應線圈發(fā)生相對運動，發(fā)生電磁感應使電磁感應線圈產(chǎn)生電能，電磁感應線圈產(chǎn)生的電能通過整流器整流后，再經(jīng)過蓄電池充電電路給車載蓄電池充電，車載蓄電池輸出電能給第一可控恒流源電路和第二可控恒流源電路，實現(xiàn)了饋能減振的目的。

上述的方法，其特征在于：步驟Ⅱ中減振裝置控制器調(diào)用PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制模塊對其采樣得到的車身加速度進行分析處理，得到勵磁線圈繞組的輸入電流和磁力線圈的輸入電流的具體過程為：減振裝置控制器將車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值輸入預先建立并訓練好的PID神經(jīng)網(wǎng)絡中，得出PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出，PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出即為勵磁線圈繞組的輸入電流和磁力線圈的輸入電流；

其中，預先建立并訓練PID神經(jīng)網(wǎng)絡的具體過程為：

步驟201、建立PID神經(jīng)網(wǎng)絡：以車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入神經(jīng)元，輸入節(jié)點數(shù)為2；以PID控制的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層神經(jīng)元，隱含層節(jié)點數(shù)為3；以勵磁線圈繞組的輸入電流和磁力線圈的輸入電流作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出神經(jīng)元，輸出節(jié)點數(shù)為2，建立PID神經(jīng)網(wǎng)絡；

步驟202、訓練PID神經(jīng)網(wǎng)絡：在車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值的可能取值范圍內(nèi)，隨機配對m個車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值作為所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，并以m個勵磁線圈繞組的輸入電流和磁力線圈的輸入電流作為所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出，構(gòu)建訓練樣本，對所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練并得到訓練好的PID神經(jīng)網(wǎng)絡；其中，m的取值為50～500。

上述的方法，其特征在于：步驟201中PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入神經(jīng)元的輸入值到輸出值的計算公式為：

x_i(k)＝a_i(k),i＝1,2

其中，a_i(k)為第k個采樣時刻輸入神經(jīng)元的輸入值，a₁(k)為第k個采樣時刻車身加速度的控制目標值，a₂(k)為第k個采樣時刻車身加速度的采樣值；x_i(k)為輸入神經(jīng)元的輸出值，x₁(k)為與a₁(k)對應的輸入神經(jīng)元的輸出值，x₂(k)為與a₂(k)對應的輸入神經(jīng)元的輸出值；k為正整數(shù)；

步驟201中隱含層神經(jīng)元的輸入值net_j(k)的計算公式為：

${\mathrm{net}}_j\left(k\right)=\underset{i=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{ij}{x}_i\left(k\right),j=1,2,3$

其中，w_ij為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入層至隱含層的連接權(quán)重值且取值范圍為0.2～0.8，net₁(k)為第k個采樣時刻比例系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻比例系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₁(k)＝net₁(k)；net₂(k)為第k個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₂(k)＝net₂(k)+u₂(k-1)，u₂(k-1)為第k-1個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸出且u₂(0)＝0；net₃(k)為第k個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₃(k)＝net₃(k)-u₃(k-1)，u₃(k-1)為第k-1個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸出且u₃(0)＝0；

步驟201中輸出神經(jīng)元的輸出值I_h(k)的計算公式為:

$I_h\left(k\right)=\underset{j=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{jh}^{\′}{u}_j\left(k\right),h=1,2;j=1,2,3$

其中，w′_jh為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層至輸出層的連接權(quán)重值且取值范圍為0.2～0.8，I₁(k)為第k個采樣時刻勵磁線圈繞組的輸入電流，I₂(k)為第k個采樣時刻磁力線圈的輸入電流。

上述的方法，其特征在于：步驟201中w₁₁＝w₂₁＝0.7，步驟201中w₁₂＝w₂₂＝0.5，步驟201中w₁₃＝w₂₃＝0.6。

上述的方法，其特征在于：步驟201中w′₁₁＝w′₁₂＝0.7，步驟201中w′₂₁＝w′₂₂＝0.5，步驟201中w′₃₁＝w′₃₂＝0.6。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置的結(jié)構(gòu)簡單，設計新穎合理，實現(xiàn)方便且成本低，使用操作方便。

2、本發(fā)明應用了連通器的原理，如同液壓千斤頂結(jié)構(gòu)，通過中間隔離浮動活塞將液壓油工作空間與磁流變液工作空間隔離開來，一方面，當產(chǎn)生磁流變效應時不僅可以產(chǎn)生更大的阻尼力，而且還可以增大永磁體運動的行程，從而回收更多的振動能量。

3、本發(fā)明考慮到單一饋能的不足，產(chǎn)生能量的有限，在結(jié)合當前的壓電饋能和電磁感應饋能兩種饋能方式基礎之上，設計了雙重饋能的饋能結(jié)構(gòu)。

4、本發(fā)明補償室設計為磁力作用的形式，不僅有固定的磁力作用，而且還可以通過改變磁力線圈電流的大小，來變相改變此磁流變減振裝置的剛度，既實現(xiàn)了改變阻尼的作用，又達到了改變剛度的目的。

5、本發(fā)明通過設置傳力彈簧，不僅能把作用力傳遞給壓電發(fā)電模塊，以產(chǎn)生電能，而且還可以提高此磁流變減振裝置的操作舒適性與穩(wěn)定性。

6、本發(fā)明即使在減振裝置控制器失效的情況下，依然可以作為被動減振器來使用，提高了安全性。

7、本發(fā)明的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置的控制方法的實現(xiàn)方便，控制效率高，能夠使磁流變減振裝置處于最佳的減振狀態(tài)。

8、本發(fā)明充分考慮了減振裝置多方面的問題，并結(jié)合實際，把最新的技術應用于設計當中，并且融為一體，結(jié)構(gòu)緊湊、易加工、便于安裝、適應性強，應用范圍廣，既實現(xiàn)了減振的目的，又節(jié)約了電能，并且對于多余的電能可以進行有效的回收，供給其他耗能設備使用。

9、本發(fā)明能夠達到連續(xù)有效減振的目的，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

綜上所述，本發(fā)明實現(xiàn)方便且成本低，使用操作方便，具有壓電與電磁感應雙重饋能的功能，既實現(xiàn)了改變阻尼的作用，又達到了改變剛度的目的，減振性能好，安全性高，實用性強，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明減振裝置控制器與其它各部分的電路連接關系示意圖。

圖3為本發(fā)明PID神經(jīng)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明:

1—下吊環(huán)；2—壓電發(fā)電模塊；3—彈簧壓板；

4—傳力彈簧；5—彈簧卡座；6—下永磁體；

7—補償室；8—上永磁體；9—隔磁版；

10—磁流變液；11—勵磁線圈繞組；12—活塞；

13—活塞桿；14—中間隔離浮動活塞；15—液壓油；

16—壓力支撐浮動活塞；17—上吊環(huán)；18—支撐架；

19—阻尼液通道；20—上內(nèi)滑動軸承；21—上外滑動軸承；

22—內(nèi)永磁體；23—電磁感應線圈；24—電磁感應線圈固定桿；

25—磁力線圈；26—下滑動軸承；27—缸筒；

28—減振裝置控制器；29—加速度傳感器；30—控制盒；

31—整流器；32—車載蓄電池；33—蓄電池充電電路；

34—第一可控恒流源電路；35—第二可控恒流源電路。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置，包括減振裝置本體和減振裝置控制器28，所述減振裝置本體包括缸筒27以及依次從上到下間隔設置在缸筒27內(nèi)的壓力支撐浮動活塞16、中間隔離浮動活塞14和活塞桿13，所述壓力支撐浮動活塞16的上部固定連接有支撐架18，所述支撐架18的上部固定連接有上吊環(huán)17，所述缸筒27外底部固定連接有下吊環(huán)1，所述缸筒27內(nèi)底部設置有位于活塞桿13周圍的多個壓電發(fā)電模塊2，所述壓電發(fā)電模塊2的頂部固定連接有彈簧壓板3，所述彈簧壓板3的頂部固定連接有傳力彈簧4，所述傳力彈簧4的頂部固定連接有彈簧卡座5，所述彈簧卡座5的頂部固定連接有下永磁體6和磁力線圈25，所述下永磁體6設置在磁力線圈25的外圍，所述磁力線圈25通過下滑動軸承26滑動連接在活塞桿13上，所述下永磁體6和磁力線圈25的上方設置有上永磁體8，所述上永磁體8與下永磁體6的極性設置方向相反，所述上永磁體8通過上外滑動軸承21滑動連接在活塞桿13上，所述下永磁體6和磁力線圈25與上永磁體8之間的空間為補償室7，所述上永磁體8的上端面上固定連接有隔磁版9，所述活塞桿13為中空結(jié)構(gòu)，所述活塞桿13的上端固定連接有活塞12，所述活塞12上纏有用于產(chǎn)生磁場的勵磁線圈繞組11，所述活塞12和勵磁線圈繞組11與缸筒27的內(nèi)壁之間設置有阻尼液通道19，所述活塞桿13內(nèi)部設置有電磁感應線圈固定桿24和用于產(chǎn)生電磁感應的電磁感應線圈23，所述電磁感應線圈23固定連接在電磁感應線圈固定桿24上，所述電磁感應線圈23的外側(cè)設置有內(nèi)永磁體22，所述內(nèi)永磁體22通過上內(nèi)滑動軸承20滑動連接在活塞桿13內(nèi)壁上，所述上內(nèi)滑動軸承20與上外滑動軸承21設置在同一高度上，所述壓力支撐浮動活塞16與中間隔離浮動活塞14之間的空間為液壓油腔，所述液壓油腔內(nèi)設置有液壓油15，所述中間隔離浮動活塞14與隔磁版9之間的空間為磁流變液腔，所述磁流變液腔內(nèi)設置有磁流變液10；所述缸筒27的外壁上設置有控制盒30，所述減振裝置控制器28設置在控制盒30內(nèi)，所述控制盒30內(nèi)還設置有整流器31、用于為車載蓄電池32充電的蓄電池充電電路33、用于為勵磁線圈繞組11提供穩(wěn)定的輸入電流的第一可控恒流源電路34和用于為磁力線圈25提供穩(wěn)定的輸入電流的第二可控恒流源電路35，所述減振裝置控制器28的輸入端接有用于對車身加速度進行實時檢測的加速度傳感器29，所述蓄電池充電電路33接在整流器31與車載蓄電池32之間，所述第一可控恒流源電路34與車載蓄電池32的輸出端和減振裝置控制器28的輸出端均連接，所述勵磁線圈繞組11與第一可控恒流源電路34的輸出端連接，所述第二可控恒流源電路35與車載蓄電池32的輸出端和減振裝置控制器28的輸出端均連接，所述磁力線圈25與第二可控恒流源電路35的輸出端連接，所述整流器31的輸入端與電磁感應線圈23的輸出端和壓電發(fā)電模塊2的輸出端均連接。

本實施例中，所述液壓油腔的橫截面面積大于所述磁流變液腔的橫截面面積。由于磁流變液10的工作空間的橫截面面積比液壓油15的工作空間的橫截面面積小,依據(jù)連通器原理，使得工作時給勵磁線圈繞組11小的勵磁電流，依兩者工作空間橫截面面積的比值，便能產(chǎn)生成倍的作用力。

所述壓電發(fā)電模塊2粘接在缸筒27內(nèi)底部，所述彈簧壓板3粘接在壓電發(fā)電模塊2的頂部。

本發(fā)明的壓電與電磁感應雙重饋能式磁流變減振裝置的控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟Ⅰ、當車輛在不平路面上行駛時，加速度傳感器29對車身加速度進行實時檢測，減振裝置控制器28對車身加速度進行周期性采樣；

步驟Ⅱ、減振裝置控制器28調(diào)用神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制模塊對其采樣得到的車身加速度進行分析處理，得到勵磁線圈繞組11的輸入電流和磁力線圈25的輸入電流，并控制第一可控恒流源電路34的輸出電流為勵磁線圈繞組11的輸入電流，控制第二可控恒流源電路35的輸出電流為磁力線圈25的輸入電流，勵磁線圈繞組11和磁力線圈25通電產(chǎn)生磁場；車輛振動帶動上吊環(huán)17與下吊環(huán)1產(chǎn)生相對運動，帶動支撐架18和壓力支撐浮動活塞16上下運動，當支撐架18和壓力支撐浮動活塞16向下運動時，使液壓油15向下運動，使中間隔離浮動活塞14向下運動，此時磁流變液10經(jīng)過阻尼通道19，在勵磁線圈繞組11產(chǎn)生的磁場的作用下，磁流變液10產(chǎn)生磁流變效應，磁流變液10的向下運動帶動隔磁板9和上永磁體8向下運動，上永磁體8的向下運動帶動內(nèi)永磁體22向下運動，內(nèi)永磁體22向下運動時，與電磁感應線圈23發(fā)生相對運動，發(fā)生電磁感應使電磁感應線圈23產(chǎn)生電能，由于上永磁體8與下永磁體6磁性相反，上永磁體8與下永磁體6產(chǎn)生互斥的作用力，當上永磁體8向下運動時，與下永磁體6之間的互斥作用力增強，增強了所述減振裝置的剛度，同時，下永磁體6和磁力線圈25向下運動的力，通過固定彈簧卡座5傳遞給傳力彈簧4，再通過彈簧壓板3傳遞給壓電發(fā)電模塊2，壓電發(fā)電模塊2發(fā)生正壓電效應產(chǎn)生電能，電磁感應線圈23產(chǎn)生的電能和壓電發(fā)電模塊2產(chǎn)生的電能通過整流器31整流后，再經(jīng)過蓄電池充電電路33給車載蓄電池32充電，車載蓄電池32輸出電能給第一可控恒流源電路34和第二可控恒流源電路35，實現(xiàn)了饋能減振的目的；當支撐架18和壓力支撐浮動活塞16向上運動時，使液壓油15向上運動，使中間隔離浮動活塞14向上運動，此時磁流變液10經(jīng)過阻尼通道19，在勵磁線圈繞組11產(chǎn)生的磁場的作用下，磁流變液10產(chǎn)生磁流變效應，磁流變液10的向上運動帶動隔磁板9和上永磁體8向上運動，上永磁體8的向上運動帶動內(nèi)永磁體22向上運動，內(nèi)永磁體22向上運動時，與電磁感應線圈23發(fā)生相對運動，發(fā)生電磁感應使電磁感應線圈23產(chǎn)生電能，電磁感應線圈23產(chǎn)生的電能通過整流器31整流后，再經(jīng)過蓄電池充電電路33給車載蓄電池32充電，車載蓄電池32輸出電能給第一可控恒流源電路34和第二可控恒流源電路35，實現(xiàn)了饋能減振的目的。具體實施時，還可以通過調(diào)節(jié)輸入給磁力線圈25的電流來調(diào)節(jié)下永磁體6與上永磁體8之間的作用力，使下永磁體6與上永磁體8之間的作用力大小范圍更寬。

本實施例中，步驟Ⅱ中減振裝置控制器28調(diào)用PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制模塊對其采樣得到的車身加速度進行分析處理，得到勵磁線圈繞組11的輸入電流和磁力線圈25的輸入電流的具體過程為：減振裝置控制器28將車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值輸入預先建立并訓練好的PID神經(jīng)網(wǎng)絡中，得出PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出，PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出即為勵磁線圈繞組11的輸入電流和磁力線圈25的輸入電流；

其中，預先建立并訓練PID神經(jīng)網(wǎng)絡的具體過程為：

步驟201、建立PID神經(jīng)網(wǎng)絡：如圖3所示，以車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入神經(jīng)元，輸入節(jié)點數(shù)為2；以PID控制的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層神經(jīng)元，隱含層節(jié)點數(shù)為3；以勵磁線圈繞組11的輸入電流和磁力線圈25的輸入電流作為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出神經(jīng)元，輸出節(jié)點數(shù)為2，建立PID神經(jīng)網(wǎng)絡；

步驟202、訓練PID神經(jīng)網(wǎng)絡：在車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值的可能取值范圍內(nèi)，隨機配對m個車身加速度的控制目標值和車身加速度的采樣值作為所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，并以m個勵磁線圈繞組11的輸入電流和磁力線圈25的輸入電流作為所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出，構(gòu)建訓練樣本，對所述PID神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練并得到訓練好的PID神經(jīng)網(wǎng)絡；其中，m的取值為50～500。

本實施例中，步驟201中PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入神經(jīng)元的輸入值到輸出值的計算公式為：

x_i(k)＝a_i(k),i＝1,2

其中，a_i(k)為第k個采樣時刻輸入神經(jīng)元的輸入值，a₁(k)為第k個采樣時刻車身加速度的控制目標值，a₂(k)為第k個采樣時刻車身加速度的采樣值；x_i(k)為輸入神經(jīng)元的輸出值，x₁(k)為與a₁(k)對應的輸入神經(jīng)元的輸出值，x₂(k)為與a₂(k)對應的輸入神經(jīng)元的輸出值；k為正整數(shù)；

步驟201中隱含層神經(jīng)元的輸入值net_j(k)的計算公式為：

${\mathrm{net}}_j\left(k\right)=\underset{i=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{ij}{x}_i\left(k\right),j=1,2,3$

其中，w_ij為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入層至隱含層的連接權(quán)重值且取值范圍為0.2～0.8，net₁(k)為第k個采樣時刻比例系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻比例系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₁(k)＝net₁(k)；net₂(k)為第k個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₂(k)＝net₂(k)+u₂(k-1)，u₂(k-1)為第k-1個采樣時刻積分系數(shù)神經(jīng)元的輸出且u₂(0)＝0；net₃(k)為第k個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸入，第k個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸出u₃(k)＝net₃(k)-u₃(k-1)，u₃(k-1)為第k-1個采樣時刻微分系數(shù)神經(jīng)元的輸出且u₃(0)＝0；

步驟201中輸出神經(jīng)元的輸出值I_h(k)的計算公式為:

$I_h\left(k\right)=\underset{j=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{jh}^{\′}{u}_j\left(k\right),h=1,2;j=1,2,3$

其中，w′_jh為PID神經(jīng)網(wǎng)絡的隱含層至輸出層的連接權(quán)重值且取值范圍為0.2～0.8，I₁(k)為第k個采樣時刻勵磁線圈繞組11的輸入電流，I₂(k)為第k個采樣時刻磁力線圈25的輸入電流。

本實施例中，步驟201中w₁₁＝w₂₁＝0.7，步驟201中w₁₂＝w₂₂＝0.5，步驟201中w₁₃＝w₂₃＝0.6。

本實施例中，步驟201中w′₁₁＝w′₁₂＝0.7，步驟201中w′₂₁＝w′₂₂＝0.5，步驟201中w′₃₁＝w′₃₂＝0.6。

綜上所述，本發(fā)明通過中間隔離浮動活塞14將液壓油工作空間與磁流變液工作空間隔離開來，一方面，當產(chǎn)生磁流變效應時不僅可以產(chǎn)生更大的阻尼力，而且還可以增大永磁體運動的行程，從而回收更多的振動能量；既實現(xiàn)了減振的目的，又節(jié)約了電能，并且對于多余的電能可以進行有效的回收，供給其他耗能設備使用；控制方法的控制效率高，能夠使磁流變減振裝置處于最佳的減振狀態(tài)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。