MSMA驅(qū)動器精密定位技術(shù)研究.pdf

1、磁控形狀記憶合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy，簡稱MSMA)，也被稱作鐵磁形狀記憶合金，它兼有溫控和磁控形狀記憶效應(yīng)。該材料與其它智能材料相比，還具有響應(yīng)速度快、能量密度高、變形量大等優(yōu)良特性，已成為智能材料應(yīng)用研究的熱點。但是，由于MSMA固有的磁滯非線性特性和溫度敏感性，制約了MSMA材料在高精密定位系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用。為此，本文以Ni2MnGa磁控形狀記憶合金驅(qū)動器為研究對象

2、，對其力-磁-熱多場作用下的驅(qū)動力學(xué)特性進行實驗研究與分析預(yù)測，利用仿真技術(shù)驗證了MSMA驅(qū)動器精密定位的最佳耦合條件，利用磁疇壁運動微觀理論分析MSMA磁滯非線性現(xiàn)象的成因，提出采用提高擬合精度、增強補償能力和優(yōu)化控制方法等策略減小MSMA磁滯非線性來提高驅(qū)動器精密定位精度。論文受到湖北省自然科學(xué)基金重點項目“雙余度高頻大流量自感知伺服閥關(guān)鍵技術(shù)研究”(2015CFAl14)的資助，開展的主要研究工作如下:
　　(1)對MSMA

3、力-磁-熱多場耦合驅(qū)動力學(xué)性能進行實驗測試，總結(jié)外加壓力、溫度和磁感生應(yīng)變與MSMA形變的關(guān)系，通過加載動態(tài)磁場，分析獲得該材料的磁滯非線性曲線。
　　(2)基于實驗數(shù)據(jù)，運用能量守恒定律和熱力學(xué)理論，構(gòu)建MSMA多場耦合模型，該模型利用參數(shù)辨識方法，預(yù)測了多場耦合曲線;設(shè)計了MSMA多場耦合裝置，利用仿真技術(shù)驗證了MSMA驅(qū)動器精密定位最佳耦合條件。
　　(3)利用磁疇壁運動微觀理論分析MSMA磁滯非線性現(xiàn)象的成因，提出采