結(jié)構(gòu)振動控制中超磁致伸縮執(zhí)行器的設(shè)計及其自感知研究.pdf

1、超磁致伸縮執(zhí)行器是利用超磁致伸縮材料作為致動元件的新型器件，它具有輸出位移大、輸出功率高、響應(yīng)速度快、溫度范圍寬、低壓可操作等突出優(yōu)點，在超精密加工、精密定位器件、減振降噪等領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。自感知執(zhí)行器在故障識別、系統(tǒng)診斷、聲控研究、微觀應(yīng)用方面都有很好的應(yīng)用前景。然而由于超磁致伸縮材料本身以及執(zhí)行器的機(jī)械組成結(jié)構(gòu)存在有較強(qiáng)的遲滯特性，導(dǎo)致執(zhí)行器輸出位移存在著滯回性強(qiáng)、重復(fù)性差、非線性嚴(yán)重等缺點，大大限制了執(zhí)行器的定位精度，影

2、響了該材料及其執(zhí)行器更廣泛的應(yīng)用。而且目前超磁致伸縮自感知執(zhí)行器的研究并不多見。
　　本文以直動型GMA為對象，對GMA的設(shè)計原理及方法進(jìn)行了比較系統(tǒng)的闡述，對GMA進(jìn)行了遲滯建模和遲滯補(bǔ)償研究，并進(jìn)行了精密定位實驗研究，研究了基于觀測器法的自感知GMA，進(jìn)行了實驗分析研究。全文的主要研究工作如下：
　　1)介紹了超磁致伸縮執(zhí)行器的設(shè)計原理及方法，建立了考慮磁場強(qiáng)度和電-磁轉(zhuǎn)換率的線圈幾何形狀因子優(yōu)化設(shè)計準(zhǔn)則，分析了選用碟簧

3、或碟簧作為與壓力裝置的適用特點建立了預(yù)壓力分析的方法
　　2)對經(jīng)典Preisach模型進(jìn)行修正，建立了超磁致伸縮執(zhí)行器遲滯非線性模型。并以此為核心進(jìn)行了超磁致伸縮執(zhí)行器的非線性補(bǔ)償控制，并進(jìn)行了超磁致伸縮執(zhí)行器的精密定位研究；
　　3)介紹了基于觀測器法的自感知GMA的理論基礎(chǔ)，并應(yīng)用于實驗系統(tǒng)對基于觀測器法的自感知GMA進(jìn)行了基于線性觀測器自感知和基于Preisach模型磁滯補(bǔ)償?shù)淖愿兄狦MA實驗研究。實驗測試了基于線性