高溫電磁超聲換能器諧振頻率的自適應(yīng)跟蹤控制研究.pdf

1、本文針對(duì)電磁超聲換能器（EMAT）在高溫環(huán)境下諧振頻率發(fā)生變化導(dǎo)致的換能效率降低的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。在高溫環(huán)境下，EMAT的內(nèi)部參數(shù)會(huì)隨著溫度、提離等參數(shù)的變化而變化，因而導(dǎo)致了固有諧振頻率的漂移。為了可以在線檢測(cè)高溫連鑄坯的厚度，需要實(shí)時(shí)對(duì)EMAT的諧振頻率進(jìn)行跟蹤，以提高換能器的效率，從而產(chǎn)生高質(zhì)量的超聲波信號(hào)。
　　首先，一方面對(duì)初始環(huán)境溫度下的EMAT進(jìn)行阻抗匹配，目的是使得EMAT系統(tǒng)的初始頻率達(dá)到超聲無(wú)損檢測(cè)的要求，

2、并使其發(fā)生諧振時(shí)內(nèi)部電流達(dá)到最大，從而達(dá)到最佳諧振特性。另一方面，針對(duì)匹配后的EMAT線圈進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模。
　　其次，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，EMAT系統(tǒng)諧振頻率發(fā)生變化，此時(shí)我們采用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略對(duì)系統(tǒng)的諧振頻率進(jìn)行跟蹤，使得EMAT系統(tǒng)達(dá)到諧振。雖然系統(tǒng)最終可以跟蹤諧振頻率，但其運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)性能無(wú)法得到保證，為此我們提出一種新的設(shè)計(jì)方案，利用暫態(tài)性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換機(jī)制，將原受暫態(tài)性能指標(biāo)約束的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為不受約束的新系統(tǒng)，通過(guò)李