检索结果-内蒙古大学图书馆

机械设计与制造 2025年第2期408卷 37-41页

作者：高舒芳闫洪波吴凯山西工程科技职业大学智能制造学院山西晋中030619 内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头100190 合肥通用机械研究院有限公司安徽合肥230031

针对超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)动力学中存在混沌现象,降低系统输出稳定性的问题,这里设计了一种位移时滞反馈控制器用于抑制系统中存在的混沌运动。首先基于安培电路定律、非线性二次畴转模型和结构动力... 详细信息

针对超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)动力学中存在混沌现象,降低系统输出稳定性的问题,这里设计了一种位移时滞反馈控制器用于抑制系统中存在的混沌运动。首先基于安培电路定律、非线性二次畴转模型和结构动力学方程,建立了GMA的电-磁耦合动态数学模型;其次通过MATLAB数值模拟研究无量纲激振力对GMA系统的影响规律,从定性和定量的角度分析GMA系统的分岔和混沌现象;最后利用位移时滞反馈控制器抑制GMA系统的混沌运动。研究结果表明:GAM系统在一定参数条件下具有混沌特性;增大位移反馈增益系数能够有效消除GMA系统中的混沌现象,对提高系统的输出稳定性具有一定的指导作用。

关键词：超磁致伸缩致动器位移时滞反馈稳定性混沌运动

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时滞反馈控制下超磁致伸缩致动器非线性动力学特性研究

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机械传动 2025年第5期49卷 80-87页

作者：许辰雨李洪珠周亚夫北京工业职业技术学院机电工程学院北京100042 辽宁工程技术大学应用技术与经济管理学院阜新123000

【目的】为有效控制超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的非线性特性,设计了一种线性和非线性时滞反馈控制器,联合抑制GMA系统主共振分岔和混沌运动。【方法】基于多尺度法求解系统的解析解和主共振响应方程,通过... 详细信息

【目的】为有效控制超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的非线性特性,设计了一种线性和非线性时滞反馈控制器,联合抑制GMA系统主共振分岔和混沌运动。【方法】基于多尺度法求解系统的解析解和主共振响应方程,通过数值模拟研究未受控系统关键结构参数和控制系统各时滞反馈参数对主共振、混沌运动的特性规律。【结果】研究结果表明,未受控系统存在分岔和多值解现象;适当增大时滞增益系数可抑制系统主共振分岔和跳跃现象,减小系统混沌运动区域。研究结果对提高GMA系统的输出稳定性具有一定的指导作用。

关键词：超磁致伸缩致动器时滞反馈控制主共振混沌运动稳定性

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含分数阶阻尼的超磁致伸缩致动器共振特性研究

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机械设计与制造 2025年第4期 102-107页

作者：许辰雨李洪珠周亚夫北京工业职业技术学院北京100042 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁阜新123000

为更精确表达超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的动力学特性,研究了含分数阶阻尼项GMA系统的共振特性;基于平均法获得GMA系统的近似解析解,并利用MATLAB数值模拟研究了分数阶阻尼系数和分数阶次对GMA系统的影响... 详细信息

为更精确表达超磁致伸缩致动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)的动力学特性,研究了含分数阶阻尼项GMA系统的共振特性;基于平均法获得GMA系统的近似解析解,并利用MATLAB数值模拟研究了分数阶阻尼系数和分数阶次对GMA系统的影响规律。研究结果表明:分数阶GMA系统比整数阶GMA系统能更好地表征其动力学特性,分数阶次为0.85时与实际情况更为吻合;分数阶阻尼项系数和阶次不仅影响GMA系统的主共振峰值和频率,还影响系统的动力传递函数。该研究结果可为控制和预测系统的输出响应提供一定的理论依据和技术支持。

关键词：超磁致伸缩致动器分数阶阻尼解析解共振特性

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超磁致伸缩致动器的等效电路模型研究及实验分析

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中国电机工程学报 2018年第11期38卷 3375-3383页

作者：李一宁张培林何忠波薛光明陆军工程大学石家庄校区

针对现有等效电路模型不能准确描述致动器稳态和瞬态特性,以致于无法精确计算致动器电流的问题,设计了一种新的致动器等效电路模型。与现有两种等效电路模型在致动器阻抗方面进行对比,以相对误差作为评价标准,通过参数辨识及理论计算与... 详细信息

针对现有等效电路模型不能准确描述致动器稳态和瞬态特性,以致于无法精确计算致动器电流的问题,设计了一种新的致动器等效电路模型。与现有两种等效电路模型在致动器阻抗方面进行对比,以相对误差作为评价标准,通过参数辨识及理论计算与实验结果对比,验证了设计的等效电路模型优于其余两种,能够较准确地描述致动器的稳态特性。理论分析了设计的等效电路模型的输出电流表达式,得到了不同频率方波输入下电流的输出曲线;计算了高电平持续时间不同的情况下,输入为单个波形情况下电流的输出曲线;同时通过实验系统测量了电流的实际曲线,与理论计算曲线进行对比,验证了设计的等效电路模型能够较精确地描述致动器的瞬态特性,为设计合理驱动方案以提升致动器响应速度奠定了良好基础。

关键词：超磁致伸缩致动器等效电路模型稳态特性瞬态特性

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超磁致伸缩致动器的广义预测-多模PID控制

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光学精密工程 2010年第2期18卷 412-419页

作者：李欣欣王文陈子辰广西民族大学物理与电子工程学院广西南宁530006 浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

为了克服超磁致伸缩致动器的磁滞现象对精密驱动定位精度的影响,在进行磁滞补偿的前提下,研究了自校正PID控制方法,提出了基于广义预测控制的广义预测-多模PID控制方法。介绍了广义预测控制的主要思想,并由此导出PID参数与被控对象待估... 详细信息

为了克服超磁致伸缩致动器的磁滞现象对精密驱动定位精度的影响,在进行磁滞补偿的前提下,研究了自校正PID控制方法,提出了基于广义预测控制的广义预测-多模PID控制方法。介绍了广义预测控制的主要思想,并由此导出PID参数与被控对象待估参数的关系,实现了广义预测PID控制;针对起动阶段控制效果不平稳的问题,提出了多模PID控制模式转换条件;最后,根据PID参数变化情况,建立致动器的多模PID控制方法,实现广义预测PID与常规PID的在线控制模式转换与控制。实验结果表明,采用广义预测-多模PID控制器,虽然单次平均运算时间比广义最小方差-模糊PID控制器长7ms,但跟踪误差均方差减少了0.066μm;同时改善了起动平稳性。提出的控制方法能有效消除由扰动带来的影响,提高跟踪精度,改善起动平稳性,适用于对实时性、控制精度要求较高的精密定位领域。

关键词：超磁致伸缩致动器精密定位广义预测控制多模控制

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超磁致伸缩致动器的等效电路研究及驱动波形设计

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电机与控制学报 2016年第3期20卷 20-28页

作者：薛光明张培林何忠波孙也尊李冬伟军械工程学院车辆与电气工程系河北石家庄050003 总装军代局驻二四七厂军代室山西太原030009

针对超磁致伸缩致动器由于大电感线圈的存在而使电流上升时间较长,以致于无法满足快速开启需求的问题,分析了致动器等效电路以计算精确的线圈电流,并设计了较为合理的驱动电压波形。从对致动器阻抗的描述精度出发考察3种等效电路,确定... 详细信息

针对超磁致伸缩致动器由于大电感线圈的存在而使电流上升时间较长,以致于无法满足快速开启需求的问题,分析了致动器等效电路以计算精确的线圈电流,并设计了较为合理的驱动电压波形。从对致动器阻抗的描述精度出发考察3种等效电路,确定了带并联电阻的等效形式最为合理;分析计算了该种等效形式下方波电流输入时的电流表达式,得到不同频率下致动器电流瞬时响应,并通过实验测试了致动器阻抗以及电流瞬时值以验证等效电路的准确性。最后基于该等效电路,借鉴电磁阀的大电压开启方法,分析了合理的电压形式并提出了参数设计方案,计算结果表明,设计电压能在保证较小超调量的同时有效地降低电流调整时间。

关键词：超磁致伸缩致动器等效电路阻抗瞬态响应驱动电压

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超磁致伸缩致动器轴向谐振频率计算与实验研究

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航空学报 2008年第5期29卷 1381-1385页

作者：杨雷张天丽蒋成保北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

为提高超磁致伸缩致动器(GMA)的设计效率,建立了GMA动力学模型和ANSYS有限元模型,对其轴向谐振频率进行了计算和模拟,并进行了GMA轴向谐振频率分析实验。通过实验数值和计算值及有限元分析结果的对比,动力学模型计算所得的GMA轴向谐振... 详细信息

为提高超磁致伸缩致动器(GMA)的设计效率,建立了GMA动力学模型和ANSYS有限元模型,对其轴向谐振频率进行了计算和模拟,并进行了GMA轴向谐振频率分析实验。通过实验数值和计算值及有限元分析结果的对比,动力学模型计算所得的GMA轴向谐振频率与实验值的误差小于5%,ANSYS分析所得的GMA轴向谐振频率与实验值的误差小于3%,验证了动力学模型和有限元模型的有效性。最后,通过ANSYS有限元分析了GMA各部件对其轴向谐振频率的影响,并提出利用有限元分析来提高GMA的结构刚度从而改善其轴向谐振频率的方法。

关键词：超磁致伸缩致动器谐振频率动力学模型 ANSYS模型

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超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型

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中国电机工程学报 2003年第11期23卷 145-149页

作者：曹淑瑛王博文闫荣格黄文美翁玲河北工业大学电气与自动化学院天津300130

超磁致伸缩致动器的输入磁场与输出应变存在着磁滞非线性。为了控制及使用致动器,必须建立其准确的数学模型。该文基于Jiles—Atherton磁滞模型、二次畴转模型、非线性压磁方程和致动器结构动力学原理,建立了超磁致伸缩致动器的磁滞非... 详细信息

超磁致伸缩致动器的输入磁场与输出应变存在着磁滞非线性。为了控制及使用致动器,必须建立其准确的数学模型。该文基于Jiles—Atherton磁滞模型、二次畴转模型、非线性压磁方程和致动器结构动力学原理,建立了超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型。应用该模型对致动器的输出应变进行计算,计算结果与实验结果符合较好,验证了模型的正确性和实用性。

关键词：超磁致伸缩致动器转换器磁滞非线性动态模型数学模型

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超磁致伸缩致动器建模与控制仿真

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机械工程学报 2007年第8期43卷 12-16页

作者：陈定方舒亮卢全国陈敏钟毓宁武汉理工大学智能制造与控制研究所武汉430063 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

设计一种超磁致精密伸缩致动器,对其构造和工作原理进行说明,并完成静态特性试验。通过对静态特性试验结果的分析,寻找到线性度比较理想的工作区间。在此基础上分析并建立所研制致动器的数学模型。为了提高致动器的响应速度和稳态输出,... 详细信息

设计一种超磁致精密伸缩致动器,对其构造和工作原理进行说明,并完成静态特性试验。通过对静态特性试验结果的分析,寻找到线性度比较理想的工作区间。在此基础上分析并建立所研制致动器的数学模型。为了提高致动器的响应速度和稳态输出,设计PID控制器进行校正,并对连续型和离散型的系统模型分别进行了仿真,得出控制器的控制效果,最后给出试验结果。对仿真结果和试验结果的对比分析,表明了所建立的超磁致伸缩致动器控制模型的有效性。

关键词：超磁致伸缩致动器静态特性 PID 响应速度仿真

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超磁致伸缩致动器电流响应特性实验研究

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电机与控制学报 2020年第2期24卷 144-150页

作者：李一宁张培林何忠波薛光明李胜陆军工程大学石家庄校区石家庄050003 装甲兵装备技术研究所北京100072

为满足高压共轨喷油器的驱动要求,设计了喷油器用超磁致伸缩致动器。针对传统直流方波驱动响应速度慢的不足,基于大电压开启技术设计了致动器的驱动波形;分析了开启电压及其持续时间对电流响应特性的影响,确定了合理的驱动方案,并探讨... 详细信息

为满足高压共轨喷油器的驱动要求,设计了喷油器用超磁致伸缩致动器。针对传统直流方波驱动响应速度慢的不足,基于大电压开启技术设计了致动器的驱动波形;分析了开启电压及其持续时间对电流响应特性的影响,确定了合理的驱动方案,并探讨了不同占空比对电流稳态值和上升时间的影响;实验研究了不同占空比和开启电压下,合理开启电压持续时间的变化规律,并对变化规律进行了拟合。结果表明,与传统方波相比,大电压开启波形能大幅缩短致动器的电流响应时间;经开启电压持续时间,电流恰能增长至稳态时,电流响应时间最短;合理的开启电压持续时间与幅值呈负指数关系,且随占空比的降低而整体下移,常数补偿的负指数函数形式可有效拟合二者关系。

关键词：超磁致伸缩致动器驱动波形电流响应特性开启电压开启电压持续时间

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