| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| 1 绪论 | 第12-32页 |
| ·选题的科学依据 | 第12-14页 |
| ·课题的提出 | 第12-13页 |
| ·课题的来源 | 第13页 |
| ·课题的研究背景 | 第13-14页 |
| ·超磁致伸缩材料(GMM) | 第14-16页 |
| ·GMM的磁学模型 | 第16-20页 |
| ·电磁学模型 | 第16页 |
| ·磁化模型 | 第16-17页 |
| ·磁-机械转换模型 | 第17-19页 |
| ·电-机械模型 | 第19-20页 |
| ·GMM应用 | 第20-27页 |
| ·执行器应用 | 第21-25页 |
| ·传感器应用 | 第25-27页 |
| ·GMM执行器模型及控制策略研究 | 第27-30页 |
| ·执行器的系统模型 | 第27-28页 |
| ·执行器的控制策略 | 第28-30页 |
| ·本课题研究的目的与意义 | 第30页 |
| ·论文的研究内容 | 第30-32页 |
| 2 超磁致伸缩微位移执行器各组件系统的计算与分析 | 第32-62页 |
| ·影响GMM性能的因素 | 第32-35页 |
| ·应力影响 | 第32-33页 |
| ·磁场影响 | 第33页 |
| ·应力与磁场的耦合 | 第33-34页 |
| ·温度影响 | 第34页 |
| ·其他操作效应 | 第34-35页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的设计 | 第35-37页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器机械系统计算 | 第37-39页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器磁系统计算 | 第39-46页 |
| ·永磁磁路计算 | 第40-42页 |
| ·电磁磁路计算 | 第42-46页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器冷却系统计算 | 第46-48页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的有限元分析 | 第48-61页 |
| ·执行器的预紧机构有限元分析 | 第49-51页 |
| ·预紧机构模态分析 | 第51-54页 |
| ·执行器的偏置磁场有限元分析 | 第54-57页 |
| ·电磁场有限元分析 | 第57-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 3 超磁致伸缩微位移执行器的磁化模型研究 | 第62-85页 |
| ·Jiles-Atherton模型 | 第62-65页 |
| ·J-A模型的参数辨识方法 | 第65-71页 |
| ·根据能量方程的参数辨识 | 第66-67页 |
| ·受磁机效应影响的非磁滞磁化曲线方程的磁参数辨识 | 第67-69页 |
| ·根据铁磁磁滞理论的参数辨识 | 第69-71页 |
| ·试验数据与辨识结果 | 第71-73页 |
| ·试验方案及数据采集 | 第71页 |
| ·试验步骤及试验数据 | 第71-72页 |
| ·试验数据处理及辨识结果 | 第72-73页 |
| ·耦合外部应力的均质能量场模型 | 第73-78页 |
| ·Preisach算子 | 第73-75页 |
| ·均质能量场模型 | 第75-76页 |
| ·耦合外部应力的磁机模型 | 第76-78页 |
| ·应力耦合磁化模型的离散化及求逆算法 | 第78-84页 |
| ·磁化模型的离散化 | 第78-79页 |
| ·离散磁化模型的求逆算法 | 第79-81页 |
| ·数值仿真模拟实验 | 第81-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 4 超磁致伸缩微位移执行器的系统模型研究 | 第85-105页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的结构动力学分析 | 第85-88页 |
| ·振动方程的建立 | 第85-87页 |
| ·执行器系统的初、边值条件 | 第87-88页 |
| ·模型的有限元数值模拟 | 第88-90页 |
| ·动力学计算模型验证 | 第90-92页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的矢量阻抗分析模型研究 | 第92-96页 |
| ·线性压磁方程 | 第93-94页 |
| ·机电换能方程 | 第94-96页 |
| ·速度阻抗 | 第96页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的负载矢量阻抗模型 | 第96-101页 |
| ·机械导纳 | 第97-98页 |
| ·电气阻抗 | 第98-101页 |
| ·负载矢量阻抗模型实验结果与分析 | 第101-104页 |
| ·本章小结 | 第104-105页 |
| 5 超磁致伸缩微位移执行器的控制策略研究 | 第105-129页 |
| ·基于系统辨识模型的离线优化PID控制器仿真设计 | 第105-117页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器系统的辨识 | 第106-111页 |
| ·模型分析 | 第111-112页 |
| ·串联PID补偿器参数整定 | 第112-114页 |
| ·PID控制器参数的闭环优化 | 第114-116页 |
| ·两组PID控制参数比较 | 第116-117页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的滑模变结构控制 | 第117-127页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的控制模型 | 第117-120页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器的自适应离散滑模变结构控制 | 第120-124页 |
| ·控制仿真实例 | 第124-127页 |
| ·本章小结 | 第127-129页 |
| 6 超磁致伸缩微位移执行器的实时控制实验研究 | 第129-151页 |
| ·实时控制系统实验平台 | 第129-132页 |
| ·xPC target系统 | 第129-131页 |
| ·实验系统的实时性 | 第131-132页 |
| ·超磁致伸缩微位移执行器实时控制实验系统搭建 | 第132-139页 |
| ·实验系统的硬件配置 | 第132-135页 |
| ·实验系统测控精度 | 第135页 |
| ·驱动程序编写 | 第135-139页 |
| ·控制实验过程 | 第139页 |
| ·PID实时控制实验 | 第139-144页 |
| ·PID参数调节 | 第140-142页 |
| ·PID控制的方波响应 | 第142-143页 |
| ·PID控制的方波响应与正弦激励的混合轨迹追踪 | 第143-144页 |
| ·滑模变结构实时控制实验 | 第144-148页 |
| ·离散滑模变结构控制参数的设定 | 第144-145页 |
| ·滑模控制的方波轨迹追踪 | 第145-146页 |
| ·滑模控制的正弦信号轨迹追踪 | 第146-147页 |
| ·混合信号轨迹追踪 | 第147-148页 |
| ·PID控制系统与滑模变结构控制系统对比 | 第148-149页 |
| ·本章小结 | 第149-151页 |
| 7 结论与展望 | 第151-154页 |
| ·结论 | 第151-152页 |
| ·进一步工作展望 | 第152-154页 |
| 参考文献 | 第154-160页 |
| 创新点摘要 | 第160-161页 |
| 部分实物照片 | 第161-162页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |