磁控形狀記憶合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy,簡(jiǎn)稱MSMA)是一種新型功能材料,具有輸出應(yīng)變大、響應(yīng)速度快、能量轉(zhuǎn)換率高等優(yōu)良特性。MSMA在磁場(chǎng)作用下可獲得較大的磁感生應(yīng)變,這種現(xiàn)象稱為磁控形狀記憶特性;同時(shí)這種特性是可逆的,MSMA受力形變時(shí)可以引起周圍磁場(chǎng)的變化,通過轉(zhuǎn)換輸出感應(yīng)電壓信號(hào)。本文基于MSMA的可逆特性,研制一種新型的自感知執(zhí)行器,并對(duì)其信號(hào)處理與振動(dòng)控制方面進(jìn)行研究。主要工作如下:對(duì)MSMA特性進(jìn)行分析,研究MSMA自感知執(zhí)行器的機(jī)械-電磁雙向換能工作特性,以及裝置的主動(dòng)消振原理。通過對(duì)MSMA自感知執(zhí)行器傳感過程與執(zhí)行過程的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論分析,得到自感知執(zhí)行過程的數(shù)學(xué)模型。基于MSMA可逆特性研制自感知執(zhí)行器。首先使用等效磁路法對(duì)裝置進(jìn)行理論分析,研究其磁路模型的特點(diǎn)。之后利用有限元分析軟件Ansoft Maxwell對(duì)MSMA自感知執(zhí)行器結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真求解,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性。搭建MSMA自感知執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。使用TMS320F28335 DSP作為試驗(yàn)系統(tǒng)的核心處理器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)信...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 MSMA應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 自感知執(zhí)行器研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究意義
    1.5 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 MSMA特性分析及自感知執(zhí)行器理論研究
    2.1 引言
    2.2 MSMA特性分析
        2.2.1 MSMA磁控形狀記憶特性
        2.2.2 MSMA磁控形狀記憶逆特性
    2.3 MSMA自感知執(zhí)行器理論研究
        2.3.1 MSMA自感知執(zhí)行器工作原理
        2.3.2 MSMA自感知執(zhí)行器數(shù)學(xué)模型
    2.4 時(shí)分控制應(yīng)用理論
    2.5 本章小節(jié)
第3章 MSMA自感知執(zhí)行器設(shè)計(jì)與電磁分析
    3.1 引言
    3.2 MSMA自感知執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案
        3.2.1 勵(lì)磁方式
        3.2.2 永磁體材料
        3.2.3 鐵心材料
        3.2.4 傳感線圈和勵(lì)磁線圈
        3.2.5 裝置設(shè)計(jì)
    3.3 MSMA自感知執(zhí)行器等效磁路分析
    3.4 MSMA自感知執(zhí)行器有限元仿真分析
        3.4.1 模型建立
        3.4.2 參數(shù)設(shè)定
        3.4.3 網(wǎng)格剖分
        3.4.4 仿真結(jié)果
    3.5 本章小節(jié)
第4章 MSMA自感知執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 MSMA自感知執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外圍設(shè)備
    4.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.4.1 DSP芯片
        4.4.2 信號(hào)調(diào)理電路
        4.4.3 功率放大電路
        4.4.4 時(shí)分控制開關(guān)電路
        4.4.5 電源電路
    4.5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件開發(fā)流程
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件構(gòu)成及功能
    4.6 本章小結(jié)
第5章 MSMA自感知執(zhí)行器實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 傳感信號(hào)自適應(yīng)濾波研究
        5.2.1 基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器
        5.2.2 LMS自適應(yīng)濾波仿真研究
        5.2.3 LMS自適應(yīng)濾波實(shí)驗(yàn)研究
    5.3 信號(hào)解耦研究
        5.3.1 信號(hào)解耦原理及方法
        5.3.2 信號(hào)解耦實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 振動(dòng)控制研究
        5.4.1 振動(dòng)控制原理及方法
        5.4.2 振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3752814