4.1 制动力控制数学模型

磁流变液制动器的制动力矩包括磁致制动力矩和黏性制动力矩，其中，黏性制动力矩由磁流变液的黏度和工作转速共同决定，不能够对其进行调节控制；而励磁电流是决定磁致制动力矩的唯一可控因素，可以通过合适的控制算法对其进行调节。因此，通过调节磁致制动力矩可实现制动器工作过程中制动力矩稳定控制的目的。

目前，尚无法使用控制工程理论和系统动力学等相关知识构建磁流变液制动器的磁致制动力矩的动态响应模型，因此基于自回归技术原理构建磁流变液制动器的磁致制动力矩的动态响应模型[1]，即

式中，y（t）、u（t）分别表示t时刻输入、输出量的观测值，a_n、b_m分别表示输入量、输出量的系数。n，m=1，2，…。

根据式（4.1）可以得到磁流变液制动器磁致制动力矩的动态响应模型，该模型的输入为磁致制动力矩的理论值T_s，输出为磁致制动力矩的测量值T，即

式中，T（t）为t时刻磁致制动力矩的测量值；T_s（t）为t时刻励磁电流为I（t）时磁致制动力矩的理论值，其具体表达式可通过磁致制动力矩与激励电流之间的对应关系拟合而得。

以磁致制动力矩的测量值T（t）作为系统的输出数据，以激励电流I（t）作为系统的输入数据，运用MATLAB的系统辨识工具求解两者的传递函数。系统辨识主要步骤为：首先将系统需要辨识的数据加载到MATLAB工作空间，并配置采样周期，然后对系统模型进行基本配置，最后进行辨识求解得到系统辨识结果。图4.1为系统辨识结果，系统辨识的最佳拟合（best fits）达到了87.41%，具有良好的拟合度。

图4.1 系统辨识结果

磁流变液制动器磁致制动力矩与激励电流之间的传递函数为