超磁致伸縮驅(qū)動器是一種智能材料驅(qū)動器,相比傳統(tǒng)的液壓式、氣動式、電機(jī)式驅(qū)動器,具有響應(yīng)速度快、能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。然而遲滯非線性的存在使超磁致伸縮驅(qū)動器的應(yīng)用受到限制。智能材料的遲滯非線性特性分析目前學(xué)術(shù)界尚未有效地解決,是數(shù)學(xué)、控制領(lǐng)域的一個(gè)國際公認(rèn)的難題�？茖W(xué)家嘗試了很多方法以描述或分析智能材料的遲滯非線性特性,當(dāng)前最主流的方案為算子類模型,該類模型由若干不同權(quán)重的算子疊加而成,算子本身不具有物理意義。模型的建立,又必須綜合考慮應(yīng)用問題。大量算子類的模型具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易解析求逆的特性,難以采用現(xiàn)有的非線性控制理論�；谏鲜鲈�,本文采用Prandtl-Ishlinskii模型進(jìn)行超磁致伸縮驅(qū)動器的建模研究,主要研究內(nèi)容為:1、搭建實(shí)驗(yàn)平臺:實(shí)驗(yàn)平臺由計(jì)算機(jī)/dSPACE軟件系統(tǒng),dSPACE-DS1104控制板,AE Techron公司7224功率放大器,Etrema公司MFR OTY77,100-LL型超磁致伸縮驅(qū)動器,Lion Precision公司電容位移傳感器等組成。2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分析超磁致伸縮驅(qū)動器的遲滯特征。針對Prandtl-Ishlinskii模型... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁致伸縮效應(yīng)[7]

4圖1.2Madelung法則示意圖Madelung認(rèn)為滿足該法則的非線性關(guān)系為遲滯。這一法則描述的是率無關(guān)遲滯現(xiàn)象且與后來的Preisach模型和Prandtl-Ishlinskii模型都有密切聯(lián)系。Prandtl很快對Madelung法則進(jìn)行了研究，1906年他的學(xué)生Berliner就用實(shí)驗(yàn)證明了一種鑄鐵的彈塑性特性滿足Madelung法則，但直到1928年P(guān)randtl才提出一種采用疊加stop算子描述材料的彈塑性特性的Prandtl模型（1944年Ishlinskii再次發(fā)現(xiàn)）[26]。1935年P(guān)reisach在Ewing等研究者的基礎(chǔ)上總結(jié)磁化的物理機(jī)制并提出了Preisach模型用于解釋磁場作用后的影響[27]。與Prandtl模型相似，Preisach模型定義為relay算子的二重積分。此時(shí)的Prandtl模型和Preisach模型都與具體的物理意義相聯(lián)系，而沒有人分析它們內(nèi)在的數(shù)學(xué)特性。20世紀(jì)50年代，Everett提出用于Preisach模型計(jì)算的Everett積分[28]。1966年Bouc第一次將遲滯看作函數(shù)空間之間的映射，采用函數(shù)的方法對遲滯進(jìn)行建模，開啟了遲滯的數(shù)學(xué)研究[29]。20世紀(jì)70年代，Krasnosel’skii等分析了Preisach模型和Prandtl-Ishlinskii模型的數(shù)學(xué)性質(zhì)，并且把模型用遲滯算子的形式表示出來[30]，由此成為純現(xiàn)象學(xué)模型，開啟了研究遲滯非線性新的方式，這種方式不僅注意使模型符合實(shí)際非線性系統(tǒng)，更關(guān)注模型廣泛的適應(yīng)性。Krasnosel’skii提出了帶有記憶的系統(tǒng)的逆的定義，一種簡化版的描述如下[31]：對系統(tǒng)Y的任意初狀態(tài)y0，系統(tǒng)Z都存在初狀態(tài)z0，使得從與y0和z0對應(yīng)的時(shí)間t0開始，兩個(gè)系統(tǒng)任意順序的串聯(lián)都得到等于輸入本身的系統(tǒng)，則可稱系統(tǒng)Z是有記憶的系統(tǒng)Y的逆。

輸入與輸出的關(guān)系[23]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]遲滯非線性系統(tǒng)的控制算法研究[D]. 章億凱.浙江理工大學(xué) 2016



本文編號：3536671