基于逆磁致效應的自傳感方法研究.pdf

1、超磁致伸縮材料是近年來發(fā)展起來的新型的智能材料,因其具有能量轉換效率高,輸出力大,使用壽命長,易驅動等突出的優(yōu)點,在精密及超精密定位和驅動中有廣闊的應用前景。超磁致伸縮執(zhí)行器驅動過程中常常有外界擾動力的影響,如微位移執(zhí)行器驅動的負載對象由于慣性導致的反作用力,負載和傳動機構引入的摩擦力以及執(zhí)行器大輸出力時線纜引入的作用力等,這些是超磁致伸縮微位移控制系統(tǒng)的主要誤差干擾源,嚴重影響了定位精度。利用超磁致伸縮材料的逆磁致特性可以提取出外界擾

2、動力導致的微小電學變化,為超磁致伸縮微位移系統(tǒng)的閉環(huán)控制提供了基礎。本文以直動型的超磁致伸縮執(zhí)行器為研究對象,建立了自感知系統(tǒng),初步實現(xiàn)了超磁致伸縮執(zhí)行器的自感知功能。
　　本文分析了磁致伸縮材料的伸縮機理及在外界力作用下的超磁致伸縮材料的磁疇偏轉,深入探索逆磁致效應的產(chǎn)生機理,對于超磁致伸縮執(zhí)行器的雙向換能理論分析,針對目前廣泛使用的基于線性壓磁方程建立的磁-機耦合模型不準確的問題,建立了超磁致伸縮執(zhí)行器的非線性磁-機耦合模型,

3、進行了仿真建模;由雙向換能理論可知可通過測量激磁線圈兩端的感生電壓實現(xiàn)力的自感知,因此需設計有效的電路提取激磁線圈的感生電壓信號,本文采用電橋電路的解耦方法實現(xiàn)超磁致伸縮執(zhí)行器的自感知,針對惠斯通電橋測量精度不高的問題,本課題提出基于開爾文橋路的自感知信號提取方法,并設計相應的放大及濾波電路便于自感知信號的提取。超磁致伸縮執(zhí)行器的激磁線圈的等效電路是感性負載,然而本系統(tǒng)使用的電流源在驅動感性負載時,會有高頻干擾成分,因此需設計相應補償電