磁流变液是一种新型智能材料,随着所受外部磁场的不断变化,磁流变液展现出快速、连续、可逆可变的流变特性。基于该流变特性,科研人员设计了各种机械器件,并广泛应用于各个领域中。基于其剪切工作模式设计的磁流变制动器可产生快速、连续无脉动、可逆的制动力矩。传统液压制动系统由于其自身结构特性使得汽车在制动时会存在脉动,其自身所需的零部件更是增加了整车的重量,极大地增加了汽车的无用功,在其基础上增加的ABS防抱死制动系统使汽车的底盘更加复杂化,也大大增加了汽车发生事故的概率。磁流变制动器的结构简单、控制参数单一等优点,若可替代传统液压制动系统,可大大简化汽车的结构,拥有广阔的发展前景。而磁流变制动器的研究目前还处于初期发展阶段,因此针对车用磁流变制动器性能研究和其控制器的设计具有重要意义。本文主要研究内容如下:(1)查阅相关资料文献,针对目前车用的制动系统进行了综述,并对目前汽车制动系统存在的缺点和不足进行了阐述;介绍了磁流变液的发展现状及其应用,分析了磁流变制动器的国内外研究现状;对磁流变液的基本知识进行介绍。(2)为研究工作间隙及电流对制动时间的影响,根据Bingham塑性模型建立了制动器制动时间的数学模型,基于该模型进行了制动时间在不同电流、不同工作间隙的条件下随转动角速度变化的理论计算,并利用间隙可调式磁流变制动器进行相应的试验验证。(3)对线圈外置式和线圈旁置式磁流变制动器在不同制动盘半径结构下建立制动力矩数学模型,并进行相应的磁场仿真及优化,进而对两种制动器的性能进行对比,分析其各自的优势。(4)设计线圈外置式磁流变制动器,利用ANSYS中APDL模块对制动器进行电磁场仿真,对其结构进行设计优化,试制磁流变制动器样机,并进行制动器结构合理性与稳定性的试验验证。(5)利用Arduino开发板以及L9349芯片设计磁流变制动控制器。为探究制动器的响应时间以及滞后时间等反应特性,进行阶跃信号规律以及正弦变化规律的制动力矩跟随试验。