稀土超磁致伸縮微位移驅動系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文以研究稀土超磁致伸縮微位移驅動系統(tǒng)為主要目的,結合國家自然科學基金資助項目"精密裝置仿生隔振系統(tǒng)理論及基礎技術研究"(No.50075078),采用理論研究與實驗相結合的方法,探索稀土超磁致伸縮微位移驅動器的特性和設計技術.論文共分為六章,主要內容如下.第一章介紹論文的研究背景和意義;綜述了微位移驅動器的結構原理及研究現狀,并重點介紹了稀土超磁致伸縮微位移驅動器的應用現狀;在此基礎上提出了論文的研究內容及項目來源.第二章介紹稀土超

2、磁致伸縮材料的特性和工作機理;分析了稀土超磁致伸縮微位移驅動器的驅動原理,并設計了微位移驅動器;由于驅動器線圈工作時電阻發(fā)生變化,作者設計了稀土超磁致伸縮微位移驅動器的穩(wěn)流電源,并進行仿真和實驗研究;最后對驅動器工作頻率范圍進行理論分析和計算.第三章分析了稀土超磁致伸縮棒的磁場位移特性,得到驅動器工作磁場的分布特征;使用ANSYS有限元軟件分析并給出了超磁致伸縮棒上磁場強度的分布情況和驅動器在線性區(qū)工作的電流要求.分析表明:超磁致伸縮棒

3、區(qū)域的磁場強度比較均勻,并能使GMM棒工作在線性區(qū)中.第四章建立稀土超磁致伸縮微位移驅動器的控制系統(tǒng)模型;分析和比較了兩種系統(tǒng)控制途徑,并基于電流控制方法闡述PID算法的設計思想;建立了系統(tǒng)的控制模型,并進行控制系統(tǒng)的軟硬件設計,基于Visual C++開發(fā)軟件設計了稀土超磁致伸縮精密定位系統(tǒng)控制軟件.第五章對稀土超磁致伸縮微位移驅動器在不同預壓力下的磁場位移特性、驅動器的靜態(tài)位移和力特性、動態(tài)位移和力特性進行實驗研究與分析;并進行了稀