基于逆磁致效應(yīng)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(zhuǎn)換效率高,輸出力大,使用壽命長(zhǎng),易驅(qū)動(dòng)等突出的優(yōu)點(diǎn),在精密及超精密定位和驅(qū)動(dòng)中有廣闊的應(yīng)用前景。超磁致伸縮執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)過程中常常有外界擾動(dòng)力的影響,如微位移執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的負(fù)載對(duì)象由于慣性導(dǎo)致的反作用力,負(fù)載和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)引入的摩擦力以及執(zhí)行器大輸出力時(shí)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(yán)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(dòng)力導(dǎo)致的微小電學(xué)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(chǔ)。本文以直動(dòng)型的超磁致伸縮執(zhí)行器為研究對(duì)象,建立了自感知系統(tǒng),初步實(shí)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(jī)理及在外界力作用下的超磁致伸縮材料的磁疇偏轉(zhuǎn),深入探索逆磁致效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理,對(duì)于超磁致伸縮執(zhí)行器的雙向換能理論分析,針對(duì)目前廣泛使用的基于線性壓磁方程建立的磁-機(jī)耦合模型不準(zhǔn)確的問題,建立了超磁致伸縮執(zhí)行器的非線性磁-機(jī)耦合模型,

3、進(jìn)行了仿真建模;由雙向換能理論可知可通過測(cè)量激磁線圈兩端的感生電壓實(shí)現(xiàn)力的自感知,因此需設(shè)計(jì)有效的電路提取激磁線圈的感生電壓信號(hào),本文采用電橋電路的解耦方法實(shí)現(xiàn)超磁致伸縮執(zhí)行器的自感知,針對(duì)惠斯通電橋測(cè)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(hào)提取方法,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的放大及濾波電路便于自感知信號(hào)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(fù)載,然而本系統(tǒng)使用的電流源在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí),會(huì)有高頻干擾成分,因此需設(shè)計(jì)相應(yīng)補(bǔ)償電