超磁致伸縮直線電機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其在精密光學工程、半導體制造、超精密微細加工與測量技術(shù)、微型機電系統(tǒng)、航空航天技術(shù)等諸多尖端科技領(lǐng)域，越來越需要一種高性能的精密直線驅(qū)動技術(shù)。本課題正是基于這種需求提出了一種“大負載超高精度驅(qū)動超磁致伸縮直線電機”。直線電機基于尺蠖運動原理，并以超磁致伸縮驅(qū)動器(Giant Magnetostrictive Actuator，GMA)為驅(qū)動核心元件。本文以直線電機為研究目標，從基礎(chǔ)理論、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、實驗測試及

2、相關(guān)控制技術(shù)幾方面進行了系統(tǒng)的研究。
　　第一章：介紹了研究超磁致伸縮直線電機的意義。簡單闡述了超磁致伸縮材料特點和應(yīng)用領(lǐng)域，總結(jié)了智能結(jié)構(gòu)直線電機的類型和應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展現(xiàn)狀和控制方法。
　　第二章：首先介紹了超磁致伸縮驅(qū)動器(GMA)的結(jié)構(gòu)及工作原理，在此基礎(chǔ)上闡述了超磁致伸縮直線電機的結(jié)構(gòu)和工作原理。基于COMSOL有限元分析軟件分析了直線電機部分構(gòu)件的剛度，并實現(xiàn)了直線電機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。
　　第三章：為直線電機

3、的實驗測試，首先優(yōu)化了直線電機的控制信號，其次測試了直線電機的速度特性、負載特性和運動分辨率，并對實驗數(shù)據(jù)進行了分析。
　　第四章：根據(jù)超磁致伸縮直線電機的機械結(jié)構(gòu)和超磁致伸縮材料的材料特性建立了超磁致伸縮直線電機的動力學模型。基于MATLAB/SIMULINK實現(xiàn)了直線電機變負載和變輸入信號的仿真，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行比較。
　　第五章：在前文所建立的動力學模型和實驗測試所得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。提出了實現(xiàn)超磁致伸縮直線電機精

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