[01188277]磁致伸缩材料非线性主动抑制技术与应用

稀土超磁致伸缩材料（铽-镝-铁合金）,在磁场作用下其应变系数可达1000-2000 ppm,作为一种新型智能材料广泛应用于精密驱动与定位、超声换能等领域。但由于其本身具有极强的磁滞非线性,导致以磁致伸缩材料为核心的微执行器（GMA）输出位移控制精度收到影响。因此,抑制或减弱磁滞误差是提升磁致伸缩器件输出精度的关键。针对目前GMA磁滞抑制方法存在精度底、执行时间长的缺陷,本成果提出了非线性主动抑制技术。该技术基于非线性叠加作用原理,利用轴向的非均匀磁场实现磁致伸缩材料的磁滞主动抑制,从而降低磁滞误差。利用自由能方程建立GMA磁-机耦合模型,采用数值分析与实验相结合的方法,研究了轴向磁场分布对GMA输出特性的影响,并得到激励线圈轴向分布与GMA的映射关系,然后据此研制了具有轴向非均匀磁场的小磁滞GMA。经实验验证,所提出的磁滞非线性主动抑制技术,有效提高磁致伸缩执行器的输出线性度及控制精度,具有广泛得应用前景。 本成果相关理论,共发表论文5篇如下: 1.卢全国,陈定方,钟毓宁.超磁致伸缩致动器热变形影响及温控研究.中国机械工程, 2007, 18 （1） :16-19 （它引次数:37） 2.卢全国,周敏,舒亮,陈定方.轴向磁场分布对磁致伸缩驱动器磁滞特性的影响.磁性材料及器件,2013 （6）:5-9 （它引次数:1） 3.舒亮,陈定方,卢全国.一种新的磁滞非线性前馈补偿算法.自动化学报, 2009, 35 （7）:953-958 （它引次数:9） 4.舒亮,陈定方,卢全国,黄珍.超磁致伸缩致动器中的时滞建模与Smith控制策略.系统仿真学报,2009,21（10）:3017-3021（它引次数:5） 5.陈定方,舒亮,卢全国,陈敏,钟毓宁.超磁致伸缩致动器建模与控制仿真.机械工程学报, 2007,43（8）:12-16 （它引次数:20）