磁控形狀記憶合金逆效應(yīng)機(jī)理及傳感器模型改進(jìn)研究.pdf

1、磁控形狀記憶合金（MSMA）是一種具有可逆性特點(diǎn)的新型功能材料，對(duì)磁場(chǎng)作用下變形的MSMA材料施加較高頻率的動(dòng)態(tài)力，檢測(cè)線圈可輸出較大的感應(yīng)電壓信號(hào)，利用該特性可研制MSMA傳感器?；诖趴匦螤钣洃浐辖鹉嫣匦栽O(shè)計(jì)的傳感器是自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域、振動(dòng)控制領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容之一。本文開(kāi)展了MSMA材料逆效應(yīng)機(jī)理、MSMA傳感器改進(jìn)數(shù)學(xué)模型以及參數(shù)辨識(shí)的研究。
　　本文首先闡述了磁控形狀記憶合金材料的形變機(jī)理和正逆特性?；诘刃Т怕芳半姶?/p>

2、學(xué)理論等，推導(dǎo)了MSMA傳感器的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)章節(jié)奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，研究MSMA元件微觀機(jī)理，包括以下幾個(gè)方面：1) MSMA材料的馬氏體重取向，2)材料內(nèi)部變體體積分?jǐn)?shù)和磁化旋轉(zhuǎn)角度的變化原理，3) MSMA材料的退磁效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮退磁因子的作用，從微觀角度建立了新的MSMA傳感器輸出感應(yīng)電壓數(shù)學(xué)模型。在偏置條件（偏置磁場(chǎng)、預(yù)壓力）和激振力的幅值、頻率變化時(shí)，通過(guò)對(duì)比測(cè)量的實(shí)驗(yàn)值與模型的計(jì)算值驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確

3、性，為構(gòu)建MSMA傳感器特性仿真平臺(tái)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　最后，分別使用模擬退火遺傳算法及卡爾曼濾波算法對(duì)新建立的MSMA傳感器數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí)，通過(guò)對(duì)比適應(yīng)度以及迭代和進(jìn)化次數(shù)，得出結(jié)論：在精度方面，模擬退火遺傳算法比卡爾曼濾波算法略高，但在算法的收斂速度方面，卡爾曼濾波算法則更占優(yōu)勢(shì)?？稍诓煌枨髸r(shí)，選用不同的算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。最終，分別將改進(jìn)的新模型和既有模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行曲線擬合，由改進(jìn)的新模型