为了识别磁流变阻尼器（MRD）Bouc-Wen模型中的未知参数,提高半主动控制中的参数通用性,提出一种逐渐缩小参数取值范围的遗传算法（GA）提高识别精度,并根据参数随电流的变化趋势对其函数关系进行拟合。对MRD Bouc-Wen模型进行了数值仿真设计。除试验数据外,在无其他先验知识的条件下利用遗传算法进行了参数识别,并在建立62个自由度铁道车辆整车模型的基础上进行了悬挂半主动控制系统数值仿真分析,用于验证识别出的Bouc-Wen模型。仿真结果表明,利用遗传算法识别的MRD Bouc-Wen模型进行半主动控制可以有效降低车体横向加速度,提高车辆运行平稳性能。

工程中常用Bouc-Wen模型来描述具有滞回特性的振动系统,此类系统是一种多值性的非解析系统,其动力学理论分析比较困难。由于Bouc-Wen滞回模型的微分形式,一般采用数值方法进行积分求解,但对于多自由度系统来说求解速度非常慢,且难以求得不稳定解。故提出将滞回力引入为一个增加的自由度,重新建立振动系统的微分方程,将增量谐波平衡（IHB）法推广至求解该类含Bouc-Wen模型的多自由度滞回非线性系统,并引入弧长法解决由迟滞非线性引起的跳跃和多映射现象。利用该法分析了一些滞回系统的响应特性,通过与数值方法进行精度和效率对比,体现了该方法的优越性。

针对压电叠堆执行器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,结合非对称静态Bouc-Wen迟滞模型,建立了压电叠堆执行器动态迟滞模型,并采用粒子群算法辨识出6个模型参数。为提高压电叠堆执行器动态位移输出精度,进一步推导出压电叠堆执行器迟滞逆模型,最终在此基础上对压电叠堆执行器进行前馈补偿研究。仿真与实验结果对比表明,在0~120V峰值电压与0~500Hz激励频率内,所建立的动态迟滞模型能够较好地描述与预测压电叠堆执行器的动态输出位移。前馈补偿实验研究结果表明,利用所建的迟滞逆模型补偿后,压电叠堆执行器的滞环减小,输出位移非线性度下降约3%。

分析液压圆锥破碎机破碎系统的三维空间运动情况,引入Bouc-Wen模型合理表达破碎物料层的非线性滞回力,建立液压圆锥破碎机三自由度动力学微分方程组,利用等效线性化方法解决包含非线性滞回力微分方程难求解的问题。通过Matlab软件对动力学微分方程组进行数值计算,绘制破碎系统的响应曲线,实现对液压圆锥破碎机动力学分析。对比不同参数值下响应曲线的变化情况,进而确定不同参数对液压圆锥破碎机破碎系统的影响程度,为今后液压圆锥破碎机进行优化设计奠定基础。

研制了一种数字控制阻尼负载模拟器可以模拟Bouc-Wen等非线性滞回模型通过设定参数来模拟不同的负载特性。如果应用在地震模拟振动台实验中通过改变负载模拟器参数就可以模拟成不同类型的阻尼器一方面可以研究阻尼器对结构的减振效果另一方面可以研究不同类型结构所需要的最优阻尼器参数。该阻尼负载模拟器可以广泛应用于实验领域来代替阻尼器是一种主动调节型的阻尼器。