MSMA自感知执行器信号处理与振动控制的研究

发布时间：2023-03-03 17:38

　　磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy,简称MSMA)是一种新型功能材料,具有输出应变大、响应速度快、能量转换率高等优良特性。MSMA在磁场作用下可获得较大的磁感生应变,这种现象称为磁控形状记忆特性;同时这种特性是可逆的,MSMA受力形变时可以引起周围磁场的变化,通过转换输出感应电压信号。本文基于MSMA的可逆特性,研制一种新型的自感知执行器,并对其信号处理与振动控制方面进行研究。主要工作如下:对MSMA特性进行分析,研究MSMA自感知执行器的机械-电磁双向换能工作特性,以及装置的主动消振原理。通过对MSMA自感知执行器传感过程与执行过程的数学模型进行理论分析,得到自感知执行过程的数学模型。基于MSMA可逆特性研制自感知执行器。首先使用等效磁路法对装置进行理论分析,研究其磁路模型的特点。之后利用有限元分析软件Ansoft Maxwell对MSMA自感知执行器结构进行仿真求解,验证设计的合理性和准确性。搭建MSMA自感知执行器实验平台。使用TMS320F28335 DSP作为试验系统的核心处理器,根据实验装置信号的特点设计信...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 MSMA应用现状
        1.2.1 国外应用现状
        1.2.2 国内应用现状
    1.3 自感知执行器研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题研究意义
    1.5 论文主要内容与章节安排
第2章 MSMA特性分析及自感知执行器理论研究
    2.1 引言
    2.2 MSMA特性分析
        2.2.1 MSMA磁控形状记忆特性
        2.2.2 MSMA磁控形状记忆逆特性
    2.3 MSMA自感知执行器理论研究
        2.3.1 MSMA自感知执行器工作原理
        2.3.2 MSMA自感知执行器数学模型
    2.4 时分控制应用理论
    2.5 本章小节
第3章 MSMA自感知执行器设计与电磁分析
    3.1 引言
    3.2 MSMA自感知执行器设计方案
        3.2.1 励磁方式
        3.2.2 永磁体材料
        3.2.3 铁心材料
        3.2.4 传感线圈和励磁线圈
        3.2.5 装置设计
    3.3 MSMA自感知执行器等效磁路分析
    3.4 MSMA自感知执行器有限元仿真分析
        3.4.1 模型建立
        3.4.2 参数设定
        3.4.3 网格剖分
        3.4.4 仿真结果
    3.5 本章小节
第4章 MSMA自感知执行器实验系统
    4.1 引言
    4.2 MSMA自感知执行器实验平台设计
    4.3 实验系统外围设备
    4.4 实验系统硬件设计
        4.4.1 DSP芯片
        4.4.2 信号调理电路
        4.4.3 功率放大电路
        4.4.4 时分控制开关电路
        4.4.5 电源电路
    4.5 实验系统软件设计
        4.5.1 实验系统软件开发流程
        4.5.2 实验系统软件构成及功能
    4.6 本章小结
第5章 MSMA自感知执行器实验研究
    5.1 引言
    5.2 传感信号自适应滤波研究
        5.2.1 基于LMS算法的自适应滤波器
        5.2.2 LMS自适应滤波仿真研究
        5.2.3 LMS自适应滤波实验研究
    5.3 信号解耦研究
        5.3.1 信号解耦原理及方法
        5.3.2 信号解耦实验研究
    5.4 振动控制研究
        5.4.1 振动控制原理及方法
        5.4.2 振动控制实验研究
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢



本文编号：3752814