变应力下超磁致智能结构的高精定位控制

超磁致作动器（GMA）以其高推力、大位移等优点作为超磁致智能结构（GMSS）的核心部件广泛应用于高精定位,振动主动控制等应用中。迟滞非线性特性是超磁致作动器的主要缺点,它不仅降低了控制精度,引起系统震荡,甚至导致系统不稳定,严重限制了超磁致作动器的应用。特别的,由于作用应力发生变化,而导致的超磁致作动器应力相关迟滞非线性特性在实际应用中必须加以考虑。根据实际情况,提出基于应力相关Prandtl-Ishlinskii（SDPI）模型的在线自适应迟滞逆补偿结合单神经元PID的控制方法,应用于具有应力相关迟滞非线性特性的超磁致智能结构的高精定位控制。仿真结果表明方法极大的提高了GMSS系统的动态响应品质。     

超磁致伸缩执行器自适应离散滑模控制

超磁致伸缩材料具有滞回和本构强非线性特性,由其制成的微位移执行器的快速、精确控制问题亟待解决。分别应用均质能量场模型和粘弹性分布参数系统模型建立磁化模型和动力学模型,采用模型参考前馈逆补偿的方法,在控制过程中使用卡尔曼自适应滤波器降低干扰,对执行器实施离散滑模变结构控制。利用指数趋近率设计了自适应离散滑模变结构控制率,使控制系统的抖振幅度正比于切换函数,加快趋近滑模面速度,减小抖振。对所设计的控制率进行了的抖振分析并证明了其稳定性。在MatlabR2006a上进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制率能够快速的收敛到滑模面,抖振幅度很小,能够很好的追踪输入轨迹。     

稀土超磁致伸缩转换器的动态特性仿真研究

超磁致伸缩材料（GMM）是一种新型的功能材料，具有应变大，响应速度快，能量传输密度高和输出力大等特点。本文阐述了利用国产超磁致伸缩材料研制的电－机械转换器结构，工作原理，建立了其动态特性模型，利用MATLAB中的SIMULINK构建了仿真模型并对其动态特性进行了仿真研究。仿真结果与实验结论虽有差异但基本吻合。     

迟滞系统建模与自适应控制

迟滞非线性是影响智能材料驱动器工作精度的主要因素.为了降低迟滞特性对驱动器工作的影响,需要对其建模和补偿.Prandtl-Ishlinskii(PI)截止算子被用于建立迟滞模型,经过推导将迟滞特性分解为线性部分和非线性部分.采用PI的启动算子对其非线性部分进行补偿,由Lyapunov 稳定性理论推导出此控制方案的自适应控制规律.通过仿真验证了所提出的迟滞非线性补偿方案的有效性.     

超磁致伸缩定隔一体驱动系统集成设计与仿真

针对空间在轨环境下敏感载荷的超精密定位与振动抑制问题,提出了一种基于超磁致伸缩作动的定位、隔振一体化驱动系统方案,并以被动隔振性能为指标,进行了系统关键部件的优化;通过建立整个系统的动力学模型,进而利用Simulink搭建了系统仿真模型;通过仿真分析结合实验测试对所提方案的定位和隔振一体化性能进行了验证.结果表明:所提...     

超磁致伸缩致动器中的时滞建模与Smith控制策略

分析了超磁致伸缩致动器中的时滞环节及其机理,将可控恒流源和由驱动线圈组成的电感电路结合,运用试验方法对其进行整体建模,引入Smith控制策略来解决超磁致伸缩致动器中的时滞问题;研究了扰动情况下以及系统模型参数发生变化的情况下,时滞环节对超磁致伸缩致动器动态性能的影响;通过对比试验,给出了一种能同时满足系统动态性和鲁棒性要求的解决方案.     

径向电磁轴承的灰色系统控制与数值仿真

应用灰色系统去余控制理论，以径向电磁轴承为对象，提出该轴承的灰色系统控制方法，以实现对转子的稳定控制，并进行了数值仿真。建立了径向电磁轴承转子系统的动力学模型与传递函数，按照灰色系统理论设计了控制系统，由数值仿真结果表明，该转子系统能实现稳定良好的控制效果。     

发动机电致伸缩液压悬置隔振特性的仿真研究

一种采用电致伸缩作动器的主动悬置。采用Matlab软件建立了它的仿真模型，模型中考虑了包括惯性通道、解耦通道及电致伸缩作动器的非线性。选择滤波后的x—LMS算法作为控制算法，通过仿真计算研究该悬置的隔振性能。研究结果表明，采用主动控制能有效的改善悬置的隔振性能。丈中采用查表的办法由控制位移求解控制所需要的电压，消除了作动器非线性对系统性能的影响。     

含有铁磁迟滞非线性系统的反步控制及仿真

铁磁迟滞特性反映的是磁性材料中的迟滞作用.研究一类含有铁磁迟滞特性的不确定非线性系统的跟踪控制问题.将铁磁迟滞模型近似处理成线性输入项和有界的非线性扰动项,使得控制器设计易于实现.将迟滞模型融入控制器的设计过程中有效地消除了迟滞作用对系统的影响,避免了构造复杂迟滞逆模型需要精确迟滞模型表达式的限制.采用自适应反步控制方法,所设计的控制器使系统的输出快速跟踪上给定信号,跟踪误差在一个很小的范围内波动,保证了闭环系统的全局稳定.仿真研究验证了该设计方法的有效性.     

基于变速积分模糊控制的微驱器建模与仿真

为了满足现代加工、检测技术的需求,能够在较大的行程范围内,实现超精密定位,研制了一种新型的基于压电陶瓷驱动的大行程高精度微驱动系统.通过模块化方法,分别建立微驱动系统驱动部分、传动部分的物理、数学模型,得到系统的传递函数.采用带有变速积分的模糊控制方法,对系统的运动特性进行仿真分析,结果表明,当跟踪连续的阶梯信号时,对比单独采用模糊控制策略的系统位移输出,误差由0.09μm下降到0.004μm,位移分辨率达到0.01μm.