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《基于動態(tài)Preisach模型的差動型超磁致伸縮微位移控制系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文基于動態(tài)Preisach模型的差動型超磁致伸縮微位移控制系統(tǒng)研究RESEARCHONDIFFERENTIALLYDRIVENGIANTMAGNETOSTRICTIVEMICRO-DISPLACEMENTCONTROLSYSTEMBASEDONDYNAMICPREISACHMODEL李逸信哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內圖書分類號：TP271.4學校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工學碩士學位論文基于動態(tài)Preisach模型的差動型超磁致伸縮微位移控制系統(tǒng)研究碩士研究生：李逸信導師：黃向東教授申請學位：工學碩士
2、學科：儀器科學與技術所在單位：自動化測試與控制系答辯日期：2015年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TP271.4U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONDIFFERENTIALLYDRIVENGIANTMAGNETOSTRICTIVEMICRO-DISPLACEMENTCONTROLSYSTEMBASEDONDYNAMICPREISACHMODELCandidate：YixinLiSupervisor：Prof.Xi
3、angdongHuangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：DepartmentofAutomaticMeasurementandControlDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要在超精密加工、超精密測量/測試以及航空航天設備領域
4、，對外界環(huán)境振動和設備自身振動的抑制、隔離是重要的研究課題之一，其常用的手段有被動、半主-3動和主動隔振。超磁致伸縮材料具有能量密度高、伸縮系數(shù)大（10量級）、響應時間極短、輸出應力大、驅動電壓低等特點，由這種材料驅動的執(zhí)行器可以應用在主動隔/減振系統(tǒng)中。本論文的主要目的是在課題原有的超磁致伸縮微定位系統(tǒng)的基礎之上，改進執(zhí)行器的機械結構和驅動方式，改善控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的動態(tài)輸出性能。論文的主要內容包含以下三個部分：一、分析課題原有超磁致伸縮執(zhí)行器（GMA）的不足，優(yōu)化其驅動磁場結構和機械結構，設計由兩個經典結構執(zhí)行器組合而成的差動型GMA
5、；二、分析單個執(zhí)行器的動力學模型，并在此基礎之上推導出差動型GMA的動力學模型，仿真分析負載等效剛度、負載質量對該執(zhí)行器輸出特性的影響，討論組成差動結構的兩個子執(zhí)行器參數(shù)不對稱對整體輸出的影響，提出改善措施；三、引入動態(tài)Preisach模型，完成位移反饋PID控制和位移前饋-PID閉環(huán)復合控制仿真，搭建基于差動型GMA、電容位移傳感器、功率放大器、PC機和PXI-8102采集板卡的控制系統(tǒng)，完成對差動型GMA的位移前饋-PID閉環(huán)復合控制，測試系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)輸出性能。實驗結果表明，超磁致伸縮微定位系統(tǒng)在18.5μm的行程范圍內具有6nm的分
6、辨力，單位階躍響應時間達到5ms，在復合控制系統(tǒng)下可以實現(xiàn)200Hz內幅值為3μm的無滯后正弦位移輸出，輸出最大誤差為0.6μm，最大負載質量為725g。關鍵詞：超磁致伸縮執(zhí)行器；差動；復合控制；動態(tài)輸出-I-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractThesuppressionandisolationofvibrationfromexternalenvironmentandthedevicesisalwaysanimportantresearchtopicinthefieldofultra-precisionmachining,ult
7、raprecisionmeasurementandaerospaceequipment.Thecommonmeanscontainpassive,semi-activeandactivevibrationisolation.Giantmagnetostrictivematerialhas-3highenergydensity,scalablecoefficient(10),shortresponsetime,greatoutputstressandlowdrivingvoltage.Therefore,actuatorsdrivenbyth
8、ismaterialcanbeusedinanactivevibrationisolationsystem.Themainpurposeofthispaperistooptimi
