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用逆转补偿算法实现对形状记忆合金驱动器的控制

形状记忆合金是一种新型的金属性智能材料,它独特的形状记忆效应,使它在很多领域都有广阔的应用前景。过去的十几年间,对形状记忆合金的研究和探索一直是国内外科学工作者的热点,也有很多成功的产品投入市场。但大多数产品只利用了形状记忆合金的两种状态:完全马氏体相位和完全奥氏体相位,对两种状态的中间状态,也就是中间相位,应用的产品相当少。而在很多潜在的应用,如人工肌肉,位置调节器等,都需要对中间相位的利用。这对形状记忆合金的控制提出了更高的要求,这是由于形状记忆合金在相变过程中的复杂非线性迟滞行为,位置控制面临相当大的挑战。本文研究重点就是对迟滞现象进行研究并寻求有效的控制方案。控制方法的基本思想是对实际形状记忆合金迟滞系统进行建模,然后寻找其对应的逆转系统进行信号补偿。使实际位置和参考位置的误差最小化。在课题研究过程中,我们对形状记忆合金的迟滞行为进行了深入,系统的研究。我们采用了Preisach模型来捕捉形状记忆合金的迟滞行为,这是一个  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《教学仪器与实验》1990年02期
教学仪器与实验

形状记忆效应

一、弓f 宫 形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的新型材料.普通金属材料在应力作用下产生形变,当应力超过弹性限度后,将产生塑性形变,若将应力卸除,而形变并不能完全消除,即材料不能恢复原来状态.而具有形状记忆效应的合金则情况不同,经塑性形变,若将应力卸除并加热至一定温度以上时,其形变可以完全消除,合金回复到原来形状.这种现象称形状记忆效应,如图1所示. 一,,。一丽一7 l j j, \}{ 。||罄 垃...一曼___二~i…一、 曩他蹙 图1 记忆效应的特点示意图 形状记忆合金(Shape Memory A1一loys,缩写为SMA)是在60年代初,美国海军武器研究所发现镍一钛(Ni_Ti)合金具有优异的形状记忆效应,从而引起了人们很大的兴趣,并积极进行开发研究,迄今已发现有形状记忆效应的合金20余种,其中有实用价值的是Ni—Ti和Cu—Zn—Al两大类型合金.它们已广泛用于仪器仪表、自动控制系统、医疗设备和能量转换材料等方面...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理学进展》2006年Z1期
物理学进展

铁电马氏体中的电致形状记忆效应(英文)

0 IntroductionShape memory effect normally refers to a shape change to a predefined shape upon achange of temperature at a critical temperature[1,2].Many material systems exhibitingmartensitic transformation possess such an interesting behavior.Such effect provides aconversion of thermal energy into mechanical strain or stress and is therefore useful intemperature-driven actuators.On the other hand,there is a serious...  (本文共12页) 阅读全文>>

《稀有金属》1987年06期
稀有金属

全程形状记忆效应的机制

一己1‘爹 、J,「1含量的关系。胜曰号t,k‘图1析出相的rTT图00 000叮自n.幽”.,孟,几内OT iNi(日)r‘沪‘T INi畜一确I-·一T iNi+TiaNi‘艺八”斑“︸八叨﹃U4000加80 富镍的Ti一Ni合金经约束时效处理后,获得全程形状记忆效应〔1、幻,这种效应是一种可逆效应。全程形状记忆效应的形变量比可逆形状记忆的大得多,因而具有多种应用的可能性。对于全程形状记忆效应的研究工作并不多。M.Nishida等曾报道,由于基体(B2)和析出物(Ti3Ni4)之间的共格关系,全程形状记忆效应对时效处理很敏感〔”、‘〕。他们还发现该效应与可逆形状记忆效应一样,是形成择优马氏体变体的结果。本研究的目的在于阐明全程形状记忆效应的机制。二、时效产生的析出物 (一)析出相的TTT图 673~873K时效处理时,在富镍的TINi合金中可以观察到三种析出物。TINi3析出物是稳定相,而X和TiZNi。析出物是不稳定相。X...  (本文共4页) 阅读全文>>

《上海金属.有色分册》1987年01期
上海金属.有色分册

国外动态

Fe一Mn一Si形状记忆合金 日本钢铁公司研究与开发了一种Fe-Mn一Si形状记忆合金(SMA)。该合金最初是东京技术大学Asafo等人研制的,为一种Fe一3OMn一151的单晶,在汽轮机进口温度(TIT)处,研究人员发现在特定的方向上有100%形状记忆效应,但在其它方向上仅有30%的形状记忆效应。日本钢铁公司还研究了如何改善合金的形状记忆效应。结果发现,Fe一(28~33)Mn一(5一6)51合金,弯曲45“时有10。%的形状记忆效应,但弯曲9。“时合金只有50%的形状记忆效应。当90。弯曲重复二或三次时,合金的形状记忆效应增加。这种现象被称为连续效应。 当该程序用于拉伸试验时,产生应变硬化。当试验样品在600℃加热十分钟后,将消除应变硬化,且合金的形状记忆效应被改善到70%。重复该工艺能获得100%的形状记忆效应。还发现合金中Cr的添加可使形状记忆效应和合金的韧性改善。 赵德善摘自(( Japan Materials New...  (本文共3页) 阅读全文>>

《上海交通大学学报》1987年06期
上海交通大学学报

Ni—Ti合金的R相变及其对形状记忆效应的影响

1987年第6期 本文试图考察使B:一R和尸一M得以发生的一些热处理条件,并通过比较近似等原子NITi合金在冷却时经过了B:一R及R一M和直接显示B:一M两者的单、双程记忆回复率,研究R相变对形状记忆效应的影响。二、实验方法 本研究所用合金系采用纯度99.蚝%Ni的电解铜,9995%Ti的海绵钦经感应熔炼,浇注成锭,随后退火并加工成直径smm棒料和厚度。.smm片材。合金的成分为Ti一54.91一。t%Ni。拉仲试样的尺寸为直径为3mm,一民度38mm。电阻试样尺寸为0.5又IXSOom3,X-射线衍射试样为O.sx10X10mm“。膨胀测量试样为直径3mm,民度15mm。热处理过程为:(1)固溶处理650~750,C,20分钟,空冷,(2)有序化处理400一650℃,30分钟,空冷。这两种热处理过程的适当组合将促进冷却过程中BZ一R的发生。此外,为了探查长时间有序化和快速冷却对显示R川变的效果,试样进行了8小时有序化处理和10...  (本文共7页) 阅读全文>>