形状记忆合金驱动器迟滞模型研究

"形状记忆合金迟滞模型 (2012年) - 吉林大学学报（工学版）" 本文主要探讨了形状记忆合金（SMA）驱动器的迟滞建模，这是一种基于实验测试和Preisach理论的研究。形状记忆合金是一种特殊的金属材料，具有在特定条件下能够恢复其原始形状的能力，这一特性使其广泛应用于各种智能结构和控制系统中。 首先，研究人员设计了一个SMA丝特性测试平台，该平台能够测量和记录在不同输入电压作用下SMA丝的温升变化和由此导致的材料相变输出位移。通过这一实验过程，他们收集了用于理论模型参数辨识的数据。这些数据反映了SMA丝在驱动过程中的输入电压、温度变化以及由此产生的形状记忆效应所导致的宏观位移变化。 接着，作者深入讨论了SMA丝的输入电压、温度变化与材料宏观位移之间的迟滞关系。迟滞现象是指材料在相同输入条件下表现出不同的输出响应，这在SMA丝的温度-位移特性中尤为显著，因为它与材料的相变过程密切相关。这种非线性和记忆效应是SMA材料复杂行为的重要特征。 为了更准确地模拟这种迟滞行为，论文引入了Preisach理论。Preisach模型是一种描述磁性和形状记忆材料迟滞特性的数学工具，它可以描述材料在多状态下的行为。作者通过对经典Preisach理论进行修正，并采用数值实现方法，构建了一个描述SMA驱动器温度变化和位移的迟滞模型。 通过Matlab环境对模型进行仿真，结果显示所建立的SMA迟滞模型与实验数据有良好的匹配度。这一结果不仅验证了模型的有效性，也为后续的系统设计和分析提供了坚实的理论基础。论文的关键词包括自动控制技术、形状记忆合金、迟滞、驱动器、Preisach模型以及数值实现。 这篇论文为理解和建模SMA驱动器的迟滞特性提供了重要的理论支持和实验依据，对于优化SMA在工程应用中的性能和设计具有重要意义。其研究方法和结果可为其他类似的智能材料系统提供参考。