發(fā)布時(shí)間：2017-11-09 01:25

  本文關(guān)鍵詞：磁控形狀記憶合金高精度驅(qū)動(dòng)器研究

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【摘要】：磁控形狀記憶合金（Magnetically Controlled Shape MemoryAlloy，MSMA）被譽(yù)為制造驅(qū)動(dòng)器的最理想材料之一，用該材料制作的驅(qū)動(dòng)器，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)中對高頻響大行程微驅(qū)動(dòng)器的控制要求，但MSMA固有的磁滯非線性制約了MSMA驅(qū)動(dòng)器在高精度控制領(lǐng)域的應(yīng)用。為了提高M(jìn)SMA驅(qū)動(dòng)器的控制精度，本文在武漢市科技計(jì)劃項(xiàng)目（201010621231）的支持下，以芬蘭AdaptaMat公司生產(chǎn)的NiMnGa磁控形狀記憶合金為主要材料，展開了相關(guān)的研究工作。主要研究內(nèi)容如下： 1．從MSMA材料的應(yīng)變機(jī)理入手，利用多場耦合實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對NiMnGa磁控形狀記憶合金的特性進(jìn)行了研究，，分析了磁場、外力和溫度與MSMA形變量之間的關(guān)系。通過加載動(dòng)態(tài)磁場，獲取了該材料的磁滯非線性曲線。 2.通過理論計(jì)算，設(shè)計(jì)了MSMA驅(qū)動(dòng)器的磁路，并利用仿真軟件驗(yàn)證了磁路可行性。在此基礎(chǔ)上，對MSMA驅(qū)動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 3.針對傳統(tǒng)方法無法達(dá)到較高建模精度的問題，利用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模原理實(shí)現(xiàn)了磁滯非線性的建模，為了解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不能逼近一對多映射的問題，以Sigmoid函數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層的激勵(lì)函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)習(xí)算法采用了能夠提高訓(xùn)練速度的Levenberg-Marquardt優(yōu)化算法。通過編寫循環(huán)程序，得到了最佳隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)，利用權(quán)值和閾值建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型公式。 4.為了實(shí)現(xiàn)MSMA驅(qū)動(dòng)器的高精度控制和消除磁滯非線性的影響，通過PID原理、逆模型補(bǔ)償原理和模糊控制原理，建立了五種MSMA驅(qū)動(dòng)器磁滯非線性控制系統(tǒng)，得出了傳統(tǒng)PID控制方法和前饋逆補(bǔ)償控制方法誤差都比較大，基于逆模型的PID復(fù)合控制能夠進(jìn)一步提高了控制系統(tǒng)的控制精度，模糊PID控制在逆模型PID復(fù)合控制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的控制精度；相較與模糊PID控制，基于逆模型的模糊PID控制的整體誤差偏小，采用基于逆模型的模糊PID控制方法的控制效果最佳，建立的系統(tǒng)仿真模型所能達(dá)到的最大誤差為0.1163um，實(shí)現(xiàn)了MSMA驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng)高精度的控制。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139.6

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 翁玲;王博文;孫英;李淑英;楊慶新;;磁場和應(yīng)力作用下的超磁致伸縮換能器的動(dòng)態(tài)模型[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2008年12期

2 魯軍;王鳳翔;;差動(dòng)式磁控形狀記憶合金旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2008年06期

3 李愛群;陳鑫;左曉寶;;鐵磁形狀記憶合金研究進(jìn)展與展望(Ⅰ):材料、力學(xué)特性[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2011年01期

4 李愛群;陳鑫;左曉寶;;鐵磁形狀記憶合金研究進(jìn)展與展望(Ⅱ):本構(gòu)模型[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2011年02期

5 張慶新;王鳳翔;張紅梅;;磁控形狀記憶合金Ni_2MnGa解析模型及特性[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

6 毛健;趙紅東;姚婧婧;;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及應(yīng)用[J];電子設(shè)計(jì)工程;2011年24期

7 李欣欣;王文;陳戩恒;陳子辰;;Jiles-Atherton模型的超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器磁滯補(bǔ)償控制[J];光學(xué)精密工程;2007年10期

8 陳輝;譚永紅;周杏鵬;張亞紅;董瑞麗;;壓電陶瓷執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)模型辨識(shí)與控制[J];光學(xué)精密工程;2012年01期

9 王彬;屈穩(wěn)太;鄔義杰;劉孝亮;彭黃湖;;超磁致伸縮材料磁滯建模方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述[J];功能材料;2013年16期

10 張慶新,王鳳翔,楊靜,高云紅;一種新型MSMA差動(dòng)式驅(qū)動(dòng)器的研究[J];機(jī)器人;2005年05期

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