It is still a challenge to guarantee a robust performance of magnetorheological elastomer (MRE)-based isolators under complex and frequency-varying base excitation, due to the highly nonlinear dynamic behavior of the MRE. The dynamic behavior of the MRE-based isolator should be considered properly in the control law to ensure the effectiveness of the MRE-based isolator. In this research study, first a dynamic modeling of an MRE-based isolator is established to formulate the actuation (transmitted) force of the MRE-based isolator. The MRE induced actuation force is limited to a dynamic input saturation and depends on the applied magnetic field density, geometry of the MRE layers, viscoelastic properties of the MREs and system states. Subsequently, a novel semi-active switching control scheme, which adopts the fastest convergence speed of driving the virtual energy toward zero based on Lyapunov theory, is proposed to improve the mitigation performance of the MRE-based isolator. The proposed control law requires less modeling information and does not require a time-consuming adjustment of control parameters, thereby possessing a broad application prospect in MRE-based isolators. Finally, the performance of the MRE-based isolator using the developed control strategy is compared with those based on passive control with different levels of constant magnetic field density, ON–OFF control and PD control under the harmonic, random and bump shock base excitation. The results show a robust and superior performance of the developed vibration control strategy.

由于磁流变弹性体 (MRE) 的隔离器在复杂和频率变化的基础激励下具有高度非线性的动态行为，因此保证基于磁流变弹性体 (MRE) 的隔离器的稳健性能仍然是一个挑战。控制律中应适当考虑基于MRE的隔离器的动态行为，以确保基于MRE的隔离器的有效性。在这项研究中，首先建立了基于 MRE 的隔离器的动态建模，以公式化基于 MRE 的隔离器的驱动（传输）力。MRE 感应驱动力限于动态输入饱和，并取决于施加的磁场密度、MRE 层的几何形状、MRE 的粘弹性和系统状态。随后，一种新颖的半主动开关控制方案，提出了基于李雅普诺夫理论的最快收敛速度​​将虚拟能量驱动到零的方法，以提高基于 MRE 的隔离器的缓解性能。所提出的控制律需要较少的建模信息，不需要耗时的控制参数调整，因此在基于 MRE 的隔离器中具有广泛的应用前景。最后，将使用开发的控制策略的基于 MRE 的隔离器的性能与基于具有不同水平恒定磁场密度、ON-OFF 控制和 PD 控制的被动控制的隔离器的性能进行了比较。结果表明，所开发的振动控制策略具有稳健和卓越的性能。建议提高基于 MRE 的隔离器的缓解性能。所提出的控制律需要较少的建模信息，不需要耗时的控制参数调整，因此在基于 MRE 的隔离器中具有广泛的应用前景。最后，将使用开发的控制策略的基于 MRE 的隔离器的性能与基于具有不同水平恒定磁场密度、ON-OFF 控制和 PD 控制的被动控制的隔离器的性能进行了比较。结果表明，所开发的振动控制策略具有稳健和卓越的性能。建议提高基于 MRE 的隔离器的缓解性能。所提出的控制律需要较少的建模信息，不需要耗时的控制参数调整，因此在基于 MRE 的隔离器中具有广泛的应用前景。最后，将使用开发的控制策略的基于 MRE 的隔离器的性能与基于具有不同水平恒定磁场密度、ON-OFF 控制和 PD 控制的被动控制的隔离器的性能进行了比较。结果表明，所开发的振动控制策略具有稳健和卓越的性能。从而在基于 MRE 的隔离器中具有广阔的应用前景。最后，将使用开发的控制策略的基于 MRE 的隔离器的性能与基于具有不同水平恒定磁场密度的无源控制、ON-OFF 控制和 PD 控制在谐波、随机和碰撞冲击基础激励下的性能进行了比较。结果表明，所开发的振动控制策略具有稳健和卓越的性能。从而在基于 MRE 的隔离器中具有广阔的应用前景。最后，将使用开发的控制策略的基于 MRE 的隔离器的性能与基于具有不同水平恒定磁场密度、ON-OFF 控制和 PD 控制的被动控制的隔离器的性能进行了比较。结果表明，所开发的振动控制策略具有稳健和卓越的性能。