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基于Preisach磁滞理论的超磁致伸缩驱动器建模被引量：4: 2013年; 超磁致伸缩驱动器具有响应快、输出应变大、机电转化效率高等优点,但因受超磁致伸缩材料内在的磁滞效应与磁-机耦合效应等因素影响,导致其输出位移存在较大滞环,大大降低了驱动器的输出位移精度,也影响了该材料及其致动器更广泛的应用。为了有效地设计和使用超磁致伸缩驱动器,需要建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。在经典Preisach模型的基础上建立了超磁致伸缩驱动器的Preisach磁滞数值模型,并通过对Preisach限制三角形的离散划分,依赖大量实验数据辨识了该模型的参数,并进行了超磁致伸缩驱动器磁滞输出实验研究。实验结果表明:该Preisach磁滞模型能较好地描述准静态下超磁致伸缩驱动器的磁滞现象,对指导超磁致伸缩驱动器位移精度的提高具有一定意义。; 徐鸿翔陈龙朱玉川蒋鑫; 关键词：超磁致伸缩驱动器参数辨识

基于超磁致伸缩材料和压电材料的机械放大机构(英文)被引量：4: 2013年; 超磁致伸缩材料和压电材料在商业产品和军事领域中被广泛应用。尽管这些材料具有输出力大、频响高等优点,其应用依然受制于其输出位移小的问题。使用机械放大机构是解决这一问题的有效途径。研究主要的3种基于超磁致伸缩材料及压电材料的机械放大机构,得出铰链式位移放大机构较适用于压电材料,液压位移放大机构适用于微机电系统而压曲放大机构适用于超磁致伸缩材料的结论。; 蒋鑫朱玉川; 关键词：超磁致伸缩材料压电材料

基于双曲正切函数磁滞算子的超磁致伸缩驱动器动态Preisach模型被引量：10: 2014年; 经典Preisach算子存在不能反映单元算子磁滞输出依赖于输入变化率的固有缺陷,为扩大Preisach磁滞模型的应用范围,提出一种基于双曲正切函数的动态Preisach磁滞算子,其形状参数为输入变化率的双曲正切函数,该算子可描述超磁致伸缩驱动器磁滞依赖输入变化率的特性.在此基础上构造出超磁致伸缩驱动器动态Preisach模型,并利用BP神经网络完成动态Preisach模型的参数辨识.进行超磁致伸缩驱驱动器磁滞输出试验研究,将驱动频率分别为40 Hz、70 Hz、100 Hz的正弦电流下超磁致伸驱动器（Giant magnetostrictive actuator,GMA）输出位移试验数据作为训练样本数据,并另取训练样本数据中未包含的100 Hz以下20 Hz、50 Hz、80 Hz与100 Hz以上120 Hz、130 Hz、150 Hz共六种频率信号下GMA输出位移试验数据对其预测能力进行检验,结果表明该动态模型能够较为精确地描述超磁致伸缩驱动器的动态磁滞现象并具有较好的模型泛化能力.在0～150 Hz频率的输入电流下,该动态Preisach模型的最大预测位移均方误差为2.87 μm,最大绝对位移误差为4.4 μin.研究结果可广泛应用于GMA实时控制系统,提高GMA器件的控制精度.; 朱玉川徐鸿翔陈龙李跃松; 关键词：超磁致伸缩驱动器

超磁致伸缩伺服阀用伺服放大器的设计及分析: 2013年; 为驱动超磁致伸缩伺服阀,结合超磁致伸缩执行器驱动电源与伺服阀用伺服放大器的性能要求设计了超磁致伸缩伺服阀用伺服放大器,并建立了其电路模型,仿真分析了功率运算放大器的开环增益对其输出性能的影响。仿真结果表明,在功率运算放大器开环增益大于80dB时,电路特性可满足设计要求。在驱动负载为额定值时,测试结果表明,样机的输出电流线性度为3%;输出电流2A时,其阶跃响应的调节时间小于0.5ms,幅频宽可达2kHz;在驱动频率小于1kHz时,输出电流失真小且无相位滞后。; 李跃松朱玉川吴洪涛田一松牛世勇; 关键词：超磁致伸缩执行器伺服阀伺服放大器

基于最小二乘支持向量机的超磁致伸缩执行器磁滞非线性模型被引量：2: 2012年; 为准确模拟超磁致伸缩执行器的磁滞非线性特性,基于最小二乘支持向量机与实验数据建立了超磁致伸缩执行器的模型,结果显示所建模型都能够充分逼近非线性实验数据点。为提高模型的求解速度,仅选用一半的实验数据建立了小样本模型,并与神经网络所建小样本模型对比,结果表明:基于最小二乘支持向量机所建模型的位移预测误差小于1.2μm,而基于神经网络所建模型的位移预测误差大于1.5μm。; 李跃松朱玉川吴洪涛牛世勇田一松; 关键词：超磁致伸缩最小二乘支持向量机神经网络

超磁致伸缩电—机转换器位移感知模型及滞环分析被引量：9: 2012年; 超磁致伸缩电—机转换器响应快、可靠性高,但动态驱动时,因受磁滞、涡流等因素影响,输出位移的滞环较大。需要以准确的数学模型为基础,通过控制算法来补偿滞环,或通过优化其结构参数来降低滞环。通过实时测量超磁致伸缩棒上所绕线圈两端的感应电压和推导此感应电压与超磁致伸缩电—机转换器输出位移的关系,建立实时反映超磁致伸缩棒磁化状态的超磁致伸缩电—机转换器动态位移感知模型,并进一步推导出了超磁致伸缩电—机转换器输出位移的滞环与其结构参数的关系。通过与试验结果对比,当驱动频率小于300 Hz时,由所建模型计算出的位移峰—峰值的相对误差小于5.8%;通过仿真研究超磁致伸缩电—机转换器结构参数对输出位移滞环的影响,得出增加预压弹簧的刚度,可以降低动态驱动时的滞环。; 李跃松朱玉川吴洪涛牛世勇田一松; 关键词：滞环涡流损耗

超磁致伸缩电-机转换器的数学模型及其应用: 2013年; 超磁致伸缩电-机转换器具有许多优点,并在机电领域显示出良好的应用前景。众多学者建立了大量的磁致伸缩模型,但这些模型种类繁杂,每种模型仅适合特定场合,急需对这些模型进行梳理。文中对超磁致伸缩电-机转换器的典型模型进行分析,比较了这些模型的预测效果与实测结果,最后给出这些模型在超磁致伸缩电-机转换器中的适用场合,为超磁致伸缩电-机转换器的优化设计、整体性能预估、控制及使用提供参考。; 徐鸿翔朱玉川蒋鑫陈龙; 关键词：超磁致伸缩材料

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中国航空科学基金(20110752006)