[01406685]超磁致伸缩微位移执行器及控制系统

技术简介：超磁致伸缩材料是继稀土永磁、稀土发光、稀土高温超导材料之后兴起的又一种新型稀土功能材料，此材料的突出优点是具有磁效应变大、承受应力大、响应速度快且易于控制。该成果在深入研究超磁致伸缩材料工作机理的基础上，结合Preisach模型、人工神经网络、非线性控制理论等工具，建立超磁致伸缩材料的控制模型，研制开发了性能优越的磁场和位移自感知功能的通用型超磁致伸缩微位移执行器及其控制系统。关键技术：具体技术包括执行器的机械装置结构及磁场的优化设计技术，磁致伸缩材料的结构形式，力与位移的传动结构，预紧形式，偏磁场设计及控制磁场设计技术等，形成了系列执行器的整体优化设计技术，研究开发了基于稀土铁系磁致伸缩材料的最优控制方法，包括磁场控制技术及其驱动电路，研制成功了基于功率MOSFET的高稳定度智能化超磁致伸缩执行器驱动电源，以单片机为核心的微机控制系统及其相应的软件。开发的执行器属于基于新兴功能材料开发成功的高科技机电一体化产品，克服了现有微位移执行器迟滞回性大、控制精度低等问题，其精度可达0.2μm，行程可达150μm。作为高效精密高速微位移控制元件及换能器，能实现对微位移进行快速精密无反冲地控制。应用范围：可广泛用于机器人、阀门、微动工具、精密加工、微切削加工、微调节与微补偿机构、微机电系统、激振器、减振器、超声波发生器及声纳系统等。