P re isach算子是一种适用于迟滞特性建模的通用数学工具。利用该算子建立了磁致伸缩作动器的模型,并推导了相应的数值计算公式。对于作动器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于模型近似线性化的前馈控制方法。实验结果表明该模型可以较...P re isach算子是一种适用于迟滞特性建模的通用数学工具。利用该算子建立了磁致伸缩作动器的模型,并推导了相应的数值计算公式。对于作动器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于模型近似线性化的前馈控制方法。实验结果表明该模型可以较好地反映作动器的迟滞特性,利用其数值计算方法求解作动器的输出有较高的精度,满行程位移误差达1.2%;所提出的控制方法有较理想的控制效果,位置控制误差约为3.4%。展开更多
摩擦阻尼器结构简单、安装容易、性能稳定,具有广泛的应用领域。传统摩擦阻尼器,因阻尼力不具备调节能力,而只能对结构的振动产生有限的控制效果。压电材料和磁致伸缩材料分别具有在电场或磁场激励作用下的快速变形能力,是两类重要的智...摩擦阻尼器结构简单、安装容易、性能稳定,具有广泛的应用领域。传统摩擦阻尼器,因阻尼力不具备调节能力,而只能对结构的振动产生有限的控制效果。压电材料和磁致伸缩材料分别具有在电场或磁场激励作用下的快速变形能力,是两类重要的智能材料。利用以上两类智能材料制成的驱动器,调节摩擦阻尼器摩擦面的正压力,进而达到调节摩擦力的目的,是实现摩擦阻尼器智能化的重要途径。利用三个形状基本相同,材质分别为Terfenol-D金属、树脂基磁致伸缩复合材料以及压电陶瓷制成的驱动器,与同一参数的摩擦阻尼器复合,制成了三个阻尼力可调的智能摩擦阻尼器,并完成了它们的阻尼力及响应时间测试。结果表明,利用Terfenol-D驱动器复合的阻尼器(GMM摩擦阻尼器)具有最大的绝对出力和可调范围,利用树脂基磁致伸缩驱动器复合的阻尼器(GMPC摩擦阻尼器)次之,利用压电陶瓷驱动器复合的阻尼器(PZT摩擦阻尼器)最弱。GMM阻尼器和PZT阻尼器的响应时间分别在60 m s-80 m s以及30 m s左右。展开更多
Performance of giant magnetostrictive material (GMM) is introduced. Principleof work, basic structure and key techniques of giant magnetostrictive actuator (GMA) are analyzed.Its dynamic models of magneto-mechanical c...Performance of giant magnetostrictive material (GMM) is introduced. Principleof work, basic structure and key techniques of giant magnetostrictive actuator (GMA) are analyzed.Its dynamic models of magneto-mechanical coupling are established. The structure and principle ofthe pneumatic servo valve and the micro pipe robot with new homemade GMM are presented. Theexperiment is carried out under typical working conditions. The experiment results show that the GMMpneumatic servo valve has wide pressure control characteristics, good linearity, and fast responsespeed. The movement principles of the GMM robot system are reliably feasible and its maximal movingspeed is about 8 mm/s. It is preferable to the driving frequency of the robot within 100 approx 300Hz.展开更多
文摘P re isach算子是一种适用于迟滞特性建模的通用数学工具。利用该算子建立了磁致伸缩作动器的模型,并推导了相应的数值计算公式。对于作动器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于模型近似线性化的前馈控制方法。实验结果表明该模型可以较好地反映作动器的迟滞特性,利用其数值计算方法求解作动器的输出有较高的精度,满行程位移误差达1.2%;所提出的控制方法有较理想的控制效果,位置控制误差约为3.4%。
文摘摩擦阻尼器结构简单、安装容易、性能稳定,具有广泛的应用领域。传统摩擦阻尼器,因阻尼力不具备调节能力,而只能对结构的振动产生有限的控制效果。压电材料和磁致伸缩材料分别具有在电场或磁场激励作用下的快速变形能力,是两类重要的智能材料。利用以上两类智能材料制成的驱动器,调节摩擦阻尼器摩擦面的正压力,进而达到调节摩擦力的目的,是实现摩擦阻尼器智能化的重要途径。利用三个形状基本相同,材质分别为Terfenol-D金属、树脂基磁致伸缩复合材料以及压电陶瓷制成的驱动器,与同一参数的摩擦阻尼器复合,制成了三个阻尼力可调的智能摩擦阻尼器,并完成了它们的阻尼力及响应时间测试。结果表明,利用Terfenol-D驱动器复合的阻尼器(GMM摩擦阻尼器)具有最大的绝对出力和可调范围,利用树脂基磁致伸缩驱动器复合的阻尼器(GMPC摩擦阻尼器)次之,利用压电陶瓷驱动器复合的阻尼器(PZT摩擦阻尼器)最弱。GMM阻尼器和PZT阻尼器的响应时间分别在60 m s-80 m s以及30 m s左右。
基金This project is supported by National Natural Science Foundation of China (No.59835160).
文摘Performance of giant magnetostrictive material (GMM) is introduced. Principleof work, basic structure and key techniques of giant magnetostrictive actuator (GMA) are analyzed.Its dynamic models of magneto-mechanical coupling are established. The structure and principle ofthe pneumatic servo valve and the micro pipe robot with new homemade GMM are presented. Theexperiment is carried out under typical working conditions. The experiment results show that the GMMpneumatic servo valve has wide pressure control characteristics, good linearity, and fast responsespeed. The movement principles of the GMM robot system are reliably feasible and its maximal movingspeed is about 8 mm/s. It is preferable to the driving frequency of the robot within 100 approx 300Hz.
