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超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型与控制技术

超磁致伸缩致动器具有应变大、推进力大、快速响应、纳米分辨率等优点,在超精密定位、机器人、减震控制等领域有着广阔的应用前景。然而,超磁致伸缩致动器的外加磁场与输出位移及力存在着显著的磁滞非线性现象,这给其应用带来很大困难。本文选择了“超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型与控制技术”这一既具有科学价值又具有工程实际意义的课题,以期实现致动器的控制及使用。本论文首先对超磁致伸缩材料及其应用现状作了介绍,集中对致动器的模型和控制技术作了全面深入的分析,对神经网络控制的现状和应用前景进行了概述。随后,基于Jiles-Atherton磁化强度模型、二次畴转模型、非线性压磁方程和致动器结构动力学原理,建立了致动器的磁滞非线性动态模型。应用该模型对致动器的输出应变和力进行计算,计算结果与实验结果符合较好,验证了模型的正确性和实用性。提出了混合编码遗传算法和信赖域算法相结合的两种混合遗传算法:HGA1和HGA2。就混合遗传算法的关键技术和实现过程  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机器人》2020年01期
机器人

螺线型气动软体致动器设计与建模

为了探索海马尾巴的解旋能力,基于生物结构的启发提出了一种基于螺线构型的气动软体致动器.区别于已有的软体致动器的弯曲运动,螺线型气动软体致动器(螺线型致动器)随着输入气压的增大可以实现正负曲率两个方向的展开运动.首先,在保持基体外侧弧长相同的情况下,依据圆形、阿基米德螺线、对数螺线3种不同螺线的数学表达式...  (本文共11页) 阅读全文>>

《兵工自动化》2020年04期
兵工自动化

微气泡致动器技术在弹丸飞行中的应用

为研究不同的气泡高度对弹丸的影响,建立带有不同高度微气泡致动器弹丸的模型,对不同弹丸进行气动仿真,分析带有不同高度的微气泡致动器对弹丸阻力系数所产...  (本文共5页) 阅读全文>>

《固体力学学报》2020年02期
固体力学学报

基于可逆畴变的压电圆环多层致动器应变响应研究

压电致动器在现代工业中发挥着非常重要的作用.然而,目前应用的压电致动器均是基于线性压电效应,最大应变一般只有0.1-0.15%,实现大的致动应变一直是该领域学者追求的目标.论文中,我们提出了两种经过特殊设计的基于可逆非180°电畴翻转的PZT圆环多层致动器,一种是径向极化、部分电极(RPPE)的4层圆环,另一种是周期性正交极化(POP)的4层圆环,以期能够实现大的致动应变,而且圆环构型层...  (本文共8页) 阅读全文>>

《上海交通大学学报》2020年06期
上海交通大学学报

多腔体气动软体致动器的建模与仿真

气动软体致动器在工程领域具有广阔的应用前景,以前主要采用梁、杆等简单模型对其进行整体变形研究,与刚性材料的硬接触不同,如何对软体致动器的软接触建立准确的力学模型并对其整体构型和应力分布进行分析仍是个具有挑战性的难题.本研究针对多腔体气动软体致动器相邻两气腔之间的软接触问题,提出了一种新的建模方法.本力学模型综合考虑气腔结构的复杂性、几何非...  (本文共11页) 阅读全文>>

《微特电机》2017年08期
微特电机

隔膜泵用磁致伸缩致动器的设计与实验研究

介绍了一种由磁致伸缩材料驱动的金属隔膜泵,基于有限元方法对其致动器线圈结构进行了参数化设计,结果表明提供同样强度的磁场时,线圈内外径分别...  (本文共4页) 阅读全文>>