导读:本文包含了超磁致伸缩执行器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:伸缩,执行器,误差,电机,模型,模糊,材料。
超磁致伸缩执行器论文文献综述
王继骁[1]（2018）在《基于LMS算法的超磁致伸缩执行器微位移自适应控制》一文中研究指出随着精密定位技术的发展,越来越多的领域中开始研究如何在工程中进行有效的应用。超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)是一种具有高精度、大应变、高机电耦合系数的材料,是研制精密驱动器的重要材料。然而由于GMM存在磁滞回、非线性的伸缩、涡流效应等会使得在控制过程中产生调节时间长,系统不稳定等因素。以GMM材料制作的超磁致伸缩执行器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)是一种可以进行微位移驱动的机构。本文以GMA为研究对象,建立了磁滞模型并结合自适应控制算法对GMA进行微位移控制研究。论文主要内容:第一章介绍了精密定位的背景,说明了控制GMA的意义,阐述了特点以及在国内外的应用。第二章介绍了GMM正效应机理,GMM伸长所发生的具体理论并依此研究了GMA的工作性能,在研制GMA时应当注意的事项,并介绍了GMA中线圈的设计方法。第叁章介绍了GMA的磁滞回建模,通过J-A模型阐述了GMA的内部磁场变化,建立了滞回位移输出模型,给出需要辨识的参数并通过分层遗传算法对参数模型进行辨识,针对不同条件下的辨识数据进行分析。第四章介绍了GMA控制系统的设计,通过LMS算法对GMA进行自适应控制并提出改进的变步长LMS算法对控制系统进行改进,通过改进的变步长LMS算法提高控制过程中的响应速度。第五章通过搭建GMA控制系统,对不同电流和预应力状态下的位移大小进行测量,通过改进LMS算法对系统进行控制,对比直流电和交流电下的磁致伸缩位移控制精度。通过Sigmiod函数LMS算法和改进的变步长LMS算法进行比较,控制过程中提高了响应速度,控制精度达到理想位移精度。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-05）
丁冰倩[2]（2018）在《超磁致伸缩执行器车削加工系统控制方法研究》一文中研究指出随着航空航天、汽车、生物医学、机床等行业的迅速发展,非圆零件在这些领域中的应用越来越广泛。在使非圆零件成形的方法中,车削技术与其他方法相比拥有加工效率好、精度高等优点,所以该方法在工业领域中尤其是对非圆零件的加工中,是一个能满足工业需求的切削加工方法。选择超磁致伸缩执行器(GMA)启动的非圆型面精密加工刀架,解决了传统硬靠模方法的不足,较好地完成了无模体的自动控制高精度的加工。GMA驱动的车削加工系统具有结构简易严密、重复精密度高、无间隔、坚硬不易变形、传动惯性小、工作持续稳定等优点,但是由于超磁致伸缩执行器的外加驱动磁场和输出位移之间存在明显的磁滞非线性会影响系统的控制效果,为了解决这个难题,本文选择超磁致伸缩执行器车削加工系统为研究对象,对其进行了以下研究:(1)介绍非圆型面零件车削加工驱动方式和超磁性伸缩执行器的控制方法研究现状,并对磁滞模型进行了简单的介绍;然后依据Jiles-Atherton模型,在此基础上创建了GMA的动力学模型;再引入车削力,建立GMA驱动的车削加工系统动力学模型。使用MATLAB中的Simulink仿真工具,对所建模型进行仿真验证,通过仿真结果验证模型的可行性。(2)以GMA车削加工系统动力模型为控制对象,依据模糊控制原理设计了模糊PID控制器,再与一般的PID控制器进行仿真对比,验证其优越性。最后加入干扰信号,通过仿真验证了模糊PID控制器具有更好的自调整能力。(3)考虑到磁滞非线性的存在会使超磁致伸缩执行器系统中存在定位误差,因此针对这一问题,设计一个RBF神经网络逆控制器来作为前馈控制器,并将模糊PID控制器作为反馈控制器,两者结合,通过MATLAB仿真进行位移特性实验,最后实验结果表明本文所采用的控制方法可以有效提高超磁致伸缩执行器系统的控制精度。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-02）
林丞,葛津铭,陈彤,刘劲松,韩月[3]（2018）在《超磁致伸缩执行器温升分析及温控方法》一文中研究指出对于稀土超磁致伸缩材料设计的传感和驱动一体化装置,由于运行的工作条件所致,传感材料会受到温度的影响。主要对装置的设计进行优化,采用强制水冷装置,分别设置单水冷腔和双水冷腔来减少温升这一因素对装置的影响,来优化装置的性能。并且通过有限元模拟来分析水冷装置对于GMA内部温度分布的影响来评估水冷装置的作用。从温度云图可以发现,单水冷腔相较于没有设置冷却结构的装置来说温度明显下降,而双水冷腔的温度相较于单水冷腔来说又进一步下降,说明这种优化结构具有很大的应用潜力。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2018年03期）
王继骁,邵青伟,赵俊杰[4]（2018）在《超磁致伸缩执行器精密位移控制研究》一文中研究指出超磁致伸缩材料(GMM)是一种新型的功能性材料,具有应变大、可控精度高等优点,是研制精密驱动器的理想材料。本文阐述了在交变磁场中超磁致伸缩棒产生震动,通过对超磁致伸缩执行器(GMA)进行控制,使其输出的震动位移在我们要求的位移误差范围内,建立了超磁致伸缩位移控制模型并搭建了实验平台,最终实现了GMA的振动位移误差在1μm的误差范围内,GMA的输出达到了理想精度要求。(本文来源于《河南科技》期刊2018年04期）
丁冰倩,王西伟,戴海祥[5]（2017）在《超磁致伸缩执行器的模糊PID控制》一文中研究指出超磁致伸缩材料具有磁致伸缩系数大、机电耦合系数大、输出力大、响应速度快和温度范围宽等优点,并且它广泛用于制作超磁致伸缩微位移执行器。在大部分的精密和超精密加工领域中,由超磁致伸缩材料制作的超磁致伸缩微位移执行器呈现出良好的应用前景。为了提高超磁致伸缩执行器控制系统的精度,提出了模糊PID的控制方法,并与常规的PID控制方法进行仿真比较,对超磁致伸缩执行器的控制研究有着重要的意义。(本文来源于《电子世界》期刊2017年17期）
李跃松,朱玉川[6]（2017）在《超磁致伸缩执行器位移测试系统的误差分析》一文中研究指出超磁致伸缩执行器位移测试系统是其性能研究的基础。为提高测试数据的准确性,以常用超磁致伸缩执行器位移测试系统为基础,给出了测试系统的误差来源,建立了温升、电源、测量、采集等因素的误差模型以及多因素影响下的误差合成模型。实验与计算结果表明:所设计超磁致伸缩执行器在输出位移为18μm时,位移采集、超磁致伸缩执行器驱动与温升造成的相对误差分别为0.56%、2.83%、3.28%,各因素合成后的相对误差为4.37%。(本文来源于《机床与液压》期刊2017年11期）
纪良,朱玉川,杨旭磊,费尚书,郭亚子[7]（2017）在《超磁致伸缩执行器热损耗模型与实验》一文中研究指出针对高频大电流驱动下超磁致伸缩执行器发热严重影响其有效位移输出精度的问题,采用管式冷却结构措施以抑制执行器温升.根据欧姆定律建立交流(DC)与直流(AC)电同时作用下执行器电阻损耗理论模型,基于麦克斯韦方程推导出磁致伸缩棒内部磁场方程及涡流损耗模型,从复数磁导率虚部出发得出磁致伸缩棒磁滞损耗模型.求解上述模型可知:当驱动频率达到50Hz时,磁致伸缩棒损耗占执行器总损耗5%.通过搭建执行器热特性测试实验台,实验测得执行器损耗与理论计算结果吻合良好;管式冷却具有较好的冷却效果,可将磁致伸缩棒温度控制在50℃以内,其实验结果与有限元仿真结果最大误差为3℃以内,进一步验证热损耗计算公式有效性并为精密超磁致伸缩执行器的设计和应用提供了理论支持.(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年05期）
张丽慧[8]（2016）在《电机驱动超磁致伸缩执行器》一文中研究指出超磁致伸缩微纳米执行器(GMA)利用超磁致伸缩材料的磁致效应,通过改变驱动磁场,实现超磁致伸缩材料微伸缩,达到微纳米高精度定位目的。超磁致伸缩微纳米执行器已经被广泛研究与开发,其应用包括机械加工、航天、汽车等领域。传统超磁致伸缩执行器通过改变线圈电流实现超磁致伸缩材料微位移输出可调。在维持一定的微位移输出时,电流需要一直保持。此时,执行器无机械功率输出,输入功率以热的形式消耗在线圈电阻上,执行器效率几乎为零。此外,在低频(<10 Hz)输出情况下,传统超磁致伸缩执行器的效率也比较低。为了解决传统超磁致伸缩执行器在维持恒定微位移和低频工作条件下的低效问题,本论文设计了一种新型电机驱动超磁致伸缩执行器(Motor-Driven Giant Magnetostrictive Actuator, MDGMA)。该新型电机驱动超磁致伸缩执行器摒弃传统超磁致伸缩执行器线圈电流驱动方式,而是采用旋转永磁体驱动方式。传统超磁致伸缩执行器利用线圈电流改变超磁致伸缩材料内部磁通,实现微位移输出可调。而MDGMA利用旋转永磁体方式改变超磁致伸缩材料内部磁通,实现微位移输出可调。在维持恒定输出微位移时,MDGMA只要维持永磁体空间位置即可实现恒微位移输出。此时,电机不吸收功率,执行器效率远远高于传统超磁致伸缩执行器。通过理论、模拟和实验证明,MDGMA能实现低频微位移输出可调和维持恒定位移输出时的高效。论文分别从理论、模拟和实验来验证MDGMA这一概念的正确性。首先,利用磁路方法建立了数学模型,给出了输出微位移与驱动永磁体转动速度之间的关系表达式；其次,利用叁维有限元计算方法验证了MDGMA这一概念,分析了不同励磁磁场、不同永磁体形状和不同旋转角度下的磁场分布；最后,在超磁致伸缩材料铁镓合金特性曲线测试及机械设计的基础上,加工制作了样机,并进行了实验验证。实验测试结果与理论分析结果高度吻合,切实验证了MDGMA这一概念的正确性。本论文所设计的MDGMA具有连续输出位移可调、发热量小和高效等优点,在高效制动装置、高精度定位平台、高精度机械加工执行器和中凸变椭圆活塞加工执行器中具有重要应用前景。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-01-26）
赵冉,卢全国,雍康俊,曹清华,徐斌[9]（2015）在《磁致伸缩执行器驱动的精密流量阀建模与仿真》一文中研究指出提出了一种磁致伸执行器驱动的精密流量阀,该流量阀采用新颖的液压缸比例放大结构以提高磁致伸缩执行器的输出位移。论文针对目前磁致伸缩流量阀建模方法的局限性,通过分析阀的受力模型以及位移-阀口关系,得到电流-流量的数学模型,建立了磁致伸缩流量阀线性模型。最后,利用线性模型设计了流量阀的参数,并进行仿真实验。结果表明,磁致伸缩流量阀系统具有良好的开环特性,响应时间可达1 ms,具有控制精度高、响应速度快的特点。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2015年06期）
徐爱群,洪灵,胡树根[10]（2015）在《基于超磁致伸缩材料的快速制动执行器的设计》一文中研究指出为有效解决制动执行器快速运动和高精度定位的矛盾,采用超磁致伸缩执行器来操纵制动机构,以提高制动系统的响应速度。在分析快速制动器的设计要求及其执行器的原理和可行性的基础上,进行了快速制动执行器总体方案设计和主要部件设计。根据制动所需的位移量和制动力,给出了GMM棒的长度和直径计算方法。由压磁方程结合快速制动要求,建立了螺管线圈的匝数与励磁电流的乘积与执行器输出位移量的关系,避免了直接求解激励磁场强度的困难。与此同时还探讨了线圈匝数和电流选择的依据,推导了位移放大机构尺寸的计算公式。最后进行了实验验证,结果表明B-GMA的工作特性能满足快速制动的要求。(本文来源于《汽车工程》期刊2015年11期）
超磁致伸缩执行器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着航空航天、汽车、生物医学、机床等行业的迅速发展,非圆零件在这些领域中的应用越来越广泛。在使非圆零件成形的方法中,车削技术与其他方法相比拥有加工效率好、精度高等优点,所以该方法在工业领域中尤其是对非圆零件的加工中,是一个能满足工业需求的切削加工方法。选择超磁致伸缩执行器(GMA)启动的非圆型面精密加工刀架,解决了传统硬靠模方法的不足,较好地完成了无模体的自动控制高精度的加工。GMA驱动的车削加工系统具有结构简易严密、重复精密度高、无间隔、坚硬不易变形、传动惯性小、工作持续稳定等优点,但是由于超磁致伸缩执行器的外加驱动磁场和输出位移之间存在明显的磁滞非线性会影响系统的控制效果,为了解决这个难题,本文选择超磁致伸缩执行器车削加工系统为研究对象,对其进行了以下研究:(1)介绍非圆型面零件车削加工驱动方式和超磁性伸缩执行器的控制方法研究现状,并对磁滞模型进行了简单的介绍;然后依据Jiles-Atherton模型,在此基础上创建了GMA的动力学模型;再引入车削力,建立GMA驱动的车削加工系统动力学模型。使用MATLAB中的Simulink仿真工具,对所建模型进行仿真验证,通过仿真结果验证模型的可行性。(2)以GMA车削加工系统动力模型为控制对象,依据模糊控制原理设计了模糊PID控制器,再与一般的PID控制器进行仿真对比,验证其优越性。最后加入干扰信号,通过仿真验证了模糊PID控制器具有更好的自调整能力。(3)考虑到磁滞非线性的存在会使超磁致伸缩执行器系统中存在定位误差,因此针对这一问题,设计一个RBF神经网络逆控制器来作为前馈控制器,并将模糊PID控制器作为反馈控制器,两者结合,通过MATLAB仿真进行位移特性实验,最后实验结果表明本文所采用的控制方法可以有效提高超磁致伸缩执行器系统的控制精度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超磁致伸缩执行器论文参考文献
[1].王继骁.基于LMS算法的超磁致伸缩执行器微位移自适应控制[D].沈阳工业大学.2018
[2].丁冰倩.超磁致伸缩执行器车削加工系统控制方法研究[D].安徽理工大学.2018
[3].林丞,葛津铭,陈彤,刘劲松,韩月.超磁致伸缩执行器温升分析及温控方法[J].磁性材料及器件.2018
[4].王继骁,邵青伟,赵俊杰.超磁致伸缩执行器精密位移控制研究[J].河南科技.2018
[5].丁冰倩,王西伟,戴海祥.超磁致伸缩执行器的模糊PID控制[J].电子世界.2017
[6].李跃松,朱玉川.超磁致伸缩执行器位移测试系统的误差分析[J].机床与液压.2017
[7].纪良,朱玉川,杨旭磊,费尚书,郭亚子.超磁致伸缩执行器热损耗模型与实验[J].航空动力学报.2017
[8].张丽慧.电机驱动超磁致伸缩执行器[D].浙江大学.2016
[9].赵冉,卢全国,雍康俊,曹清华,徐斌.磁致伸缩执行器驱动的精密流量阀建模与仿真[J].机械设计与研究.2015
[10].徐爱群,洪灵,胡树根.基于超磁致伸缩材料的快速制动执行器的设计[J].汽车工程.2015
论文知识图
