稀土超磁致伸缩材料微进给特性研究

【摘要】：稀土超磁致伸缩材料（GMM）是近年来发展起来的一种新型机敏材料，具有应变大、能量密度高、响应速度快等优异特性，但也存在几种对应用极为不利的固有特性，主要包括磁滞非线性严重、重复性差等，在设计和使用微进给系统中必须加以充分考虑。 本文根据稀土超磁致伸缩材料的工作特性及其在工程应用中的要求，以国产稀土超磁致伸缩材料为基础，以稀土超磁致伸缩刀架为研究对象，对传统的开环控制系统做了深刻的分析，对其影响精度提高的因素做了总结。只有闭环控制系统才能达到更高的精度，研究了几种闭环控制方案，并对其优缺点做了分析，最终提出了一种比较全面可靠简单实用的闭环方案。该闭环系统首先对超磁致伸缩刀架的电流与微进给之间的关系做了标定，然后将这个标定关系作为标准值，以后的补偿大小则按照标准值来进行补偿。 开发了以STC12C5A32S2单片机为核心的反馈电路板，用Protel设计了原理图，用C语言编写了标定程序和反馈补偿程序。并对微进给系统特性进行了一系列实验研究。实验结果表明：该微进给系统完全可行，且效果较佳。