稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文以研究稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為主要目的,結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目"精密裝置仿生隔振系統(tǒng)理論及基礎(chǔ)技術(shù)研究"(No.50075078),采用理論研究與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,探索稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的特性和設(shè)計(jì)技術(shù).論文共分為六章,主要內(nèi)容如下.第一章介紹論文的研究背景和意義;綜述了微位移驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理及研究現(xiàn)狀,并重點(diǎn)介紹了稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用現(xiàn)狀;在此基礎(chǔ)上提出了論文的研究?jī)?nèi)容及項(xiàng)目來源.第二章介紹稀土超

2、磁致伸縮材料的特性和工作機(jī)理;分析了稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)原理,并設(shè)計(jì)了微位移驅(qū)動(dòng)器;由于驅(qū)動(dòng)器線圈工作時(shí)電阻發(fā)生變化,作者設(shè)計(jì)了稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的穩(wěn)流電源,并進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究;最后對(duì)驅(qū)動(dòng)器工作頻率范圍進(jìn)行理論分析和計(jì)算.第三章分析了稀土超磁致伸縮棒的磁場(chǎng)位移特性,得到驅(qū)動(dòng)器工作磁場(chǎng)的分布特征;使用ANSYS有限元軟件分析并給出了超磁致伸縮棒上磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布情況和驅(qū)動(dòng)器在線性區(qū)工作的電流要求.分析表明:超磁致伸縮棒

3、區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度比較均勻,并能使GMM棒工作在線性區(qū)中.第四章建立稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)模型;分析和比較了兩種系統(tǒng)控制途徑,并基于電流控制方法闡述PID算法的設(shè)計(jì)思想;建立了系統(tǒng)的控制模型,并進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),基于Visual C++開發(fā)軟件設(shè)計(jì)了稀土超磁致伸縮精密定位系統(tǒng)控制軟件.第五章對(duì)稀土超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器在不同預(yù)壓力下的磁場(chǎng)位移特性、驅(qū)動(dòng)器的靜態(tài)位移和力特性、動(dòng)態(tài)位移和力特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與分析;并進(jìn)行了稀