超磁致伸缩谐波电动机的原理与特性

传统超磁致伸缩电动机利用动子与定子间的摩擦力直接驱动，电动机的传动精度和承载能力等受材料摩擦影响较大。将谐波传动技术应用于超磁致伸缩电动机中，研制新型超磁致伸缩谐波电动机将可以有效克服这些缺陷。文章在分析超磁致伸缩电动机的基础上，探讨了新型的超磁致伸缩谐波电动机的原理与特性。     

稀土超磁致伸缩电机及其应用

稀土超磁致伸缩电机在大应变、强力和高功率密度及高精度、快速响应以及高可靠性等方面有着其它电机无法比拟的优点。介绍了这种电机的结构原理、性能特点及其典型应用事例。文中还就稀土超磁致伸缩材料及其驱动器件的市场应用前景进行了展望。     

超磁致伸缩谐波电动机控制系统研究

介绍了一种新型电动机--超磁致伸缩谐波电动机,它是根据谐波传动和超磁致伸缩材料电磁效应原理设计的.根据所设计的由四相超磁致伸缩驱动器构成的超磁致伸缩波发生器,通过分析其工作原理,提出了相应的控制方案,并设计了可快速响应的超磁致伸缩驱动器的驱动原理图.简要叙述了使电机实现调速、换向、精确定位等各项功能的控制系统软件设计方案.     

超磁致伸缩材料驱动器实验研究

介绍采用国产超磁致伸缩材料研制的新型驱动器的结构、工作原理、理论分析及静、动态特性实验结果。实验表明,该驱动器具有较大的静态位移、力输出和满意的动态特性,频宽可达１５００Ｈｚ。     

基于超磁致伸缩材料的谐波传动研究

利用超磁致伸缩材料的伸缩特性,并结合谐波传动原理设计出了一种新型的电磁传动装置.首先,通过分析其工作原理,初步设计出了该传动装置的基本结构及其基本组成部件超磁致伸缩驱动器,并对所设计的驱动器进行了分析实验,效果显著.然后根据所设计的由四相超磁致伸缩驱动器构成的超磁致伸缩波发生器,提出了相应的控制方案,简要叙述了该传动实现调速、换向、精确定位等各项功能的控制系统软件设计方案.为此新型传动装置的成功研制奠定基础.     

椭圆驱动超磁致电动机设计

超磁致材料GMM(Giant Magnetostrictive Material)作为高科技功能材料得到了迅速发展，由于具有大的室温超磁致伸缩系数，高的电(磁)能．机械能转换率，高能量密度，响应快等优异特性，GMM得到了广泛应用。文中根据GMM磁-机能量耦合转换机理，结合有限元分析开发了CAD软件，设计了GMM微致动器，并通过GMM致动器组合构型，构思与研制了一种具有高出力、快响应、可控性好的新型椭圆驱动超磁致电动机，并得到了试验验证。     

稀土巨磁致伸缩材料及其在低压电器中的应用

稀土巨磁致伸缩材料是在磁场的作用下能产生巨大伸缩形变的一种新型功能材料。本文对此材料作了简要的介绍后，重点介绍了它在低压电器中的应用及其在器件设计中应注意的问题。     

基于超磁致伸缩材料的活塞式水下声源

超磁致伸缩材料是一种性能优良的换能器材料,本实验研究将其应用于活塞式水下声源,构建了简易的机构模型,并对模型进行电-磁、磁-力、力-振动和振动-声辐射的转换计算公式进行分析,建立起声源的电-声数学模型.最后根据数学模型利用Matlab编制程序进行仿真计算,结果显示采用超磁致伸缩材料驱动活塞式水下声源,具有非常好的低频响应,材料本身的相对磁导率和刚度系数影响低频响应的幅值和频率,较高的相对磁导率和较低的刚度系数,有利于提高声源低频辐射的声源级水平.     

考虑超磁致伸缩材料非均匀性的大功率电声换能器阻抗特性

为了辐射更高的声功率,大功率超磁致伸缩电声换能器常采用多根超磁致伸缩棒材组合的结构,从而辐射更高声功率.现有的阻抗分析方式一般将超磁致伸缩棒材视作均匀一致的个体进行计算,然而该材料所采用的定向凝固制备方法存在固有缺陷,导致材料性能一致性不高,因此将棒材性能均匀化处理的阻抗分析并不准确.该文首先利用有限元仿真展示四根棒材...     

稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台优化与实验研究

目前,国内外对稀土超磁致伸缩棒材(简称棒材)参数的测量和提取方法不尽相同,且大都没有考虑测试过程中由于棒材伸长导致的预应力变化问题,测量结果无法直接对比,误差无法确定,准确性无从考量.因此,换能器仿真设计没有可靠的特性数据做支撑.该文设计搭建一套稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台,考虑由于棒材伸长导致预应力变化的因素,可对...     

考虑动态损耗的超磁致伸缩换能器的多场耦合模型

在热力学理论、Jiles-Atherton模型、能量守恒定律和换能器结构动力学原理的基础上,考虑动态损耗带来的影响,建立了包含磁-机-热的耦合项的超磁致伸缩换能器的多场耦合模型。运用数值计算方法对所建立的模型进行了计算,计算结果与实验结果吻合较好,说明所建立的多场耦合动态模型能够描述驱动磁场和换能器的输出应变之间的关系,能很好地描述换能器的实际工作状态,为超磁致伸缩换能器设计研发提供理论指导。     

超磁致伸缩振动传感器输出特性的实验研究

超磁致伸缩材料Terfenol-D在机械应力作用下,磁化强度会发生变化,这种效应为逆磁致伸缩效应或Villari效应,利用该效应可以制作将机械能转换成电能的振动传感器。进行振动传感器的实验研究,结果表明在合适的偏置磁场和较小的预应力偏置条件下,传感器输出的感应电压峰-峰值较大,传感器输出感应电压的峰-峰值和输入振动信号的频率和幅值成正比。基于电磁学原理和铁磁材料的磁化强度模型,计算振动传感器的偏置磁场和预应力对感应电压输出的影响,并计算振动传感器在机械振动输入条件下的感应电压输出,实验结果与计算结果基本相符。实验结果和计算结果为振动传感器的优化设计和应用打下基础。     

基于动态递归神经网络的超磁致伸缩驱动器精密位移控制

由于内在的滞回非线性，超磁致伸缩驱动器（GMA） 会在开环系统中引起定位误差，在闭环系统中造成系统不稳定。为了克服这个问题，将动态递归神经网络（DRNN）前馈和PD反馈控制器相结合，提出了一种实时滞回补偿控制策略，以期实现GMA的精密位移跟踪控制。DRNN控制器是根据GMA的滞回特性构造的，通过反馈误差学习方案在线学习GMA的逆滞回模型。仿真结果表明该控制策略能适应GMA滞回特性随机械负载、输入信号的变化，在线建立GMA的滞回逆模型，从而消除滞回非线性的影响，实现GMA的精密控制。     

超磁致伸缩作动器的分岔和混沌行为

混沌和拟周期运动是两种不稳定的响应,为研究超磁致伸缩作动器的这些不稳定行为,建立了其非线性动态力学模型,用数值方法得到了反映系统非线性响应特性的分岔图、相图、Poincaré截面图、幅值谱等。分析结果表明：阻尼系数的增加,有助于系统输出的稳定;系统刚度过低,会导致混沌现象的出现;激励电流的角频率对系统的响应特性有很大的影响。     

超磁致伸缩自感知执行器的理论与实验研究

对自感知的两种实现方法：电桥电路解耦与观测器解耦法,分别进行仿真并对观测器法进行实验验证。电桥电路仿真加入非线性模型,并对桥路输出信号进行放大滤波,为实验提供理论依据。观测器通过实验与观测计算对比验证了基于观测器自感知的可行性。