| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-13页 |
| 第1章 绪论 | 第14-21页 |
| 1.1 隧道地质超前预报 | 第14-16页 |
| 1.1.1 地震波法隧道地质超前预报 | 第14-16页 |
| 1.2 超磁致伸缩换能器震源 | 第16页 |
| 1.3 可控震源 | 第16-18页 |
| 1.3.1 可控震源的工作原理 | 第16-17页 |
| 1.3.2 可控震源的研究与应用现状 | 第17-18页 |
| 1.4 课题来源、意义及研究内容 | 第18-21页 |
| 1.4.1 项目背景及研究意义 | 第18-19页 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第2章 超磁致伸缩换能器可控震源组成及建模 | 第21-27页 |
| 2.1 超磁致伸缩材料特性 | 第21-22页 |
| 2.2 超磁致伸缩换能器可控震源的组成与工作原理 | 第22-23页 |
| 2.3 超磁致伸缩换能器电-磁-机转化模型 | 第23-26页 |
| 2.3.1 磁滞模型 | 第24-25页 |
| 2.3.2 磁机转化模型 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 GMA可控震源磁路优化设计 | 第27-41页 |
| 3.1 GMM棒尺寸以及线圈尺寸的设计 | 第27-30页 |
| 3.1.1 GMM棒尺寸的确定 | 第27-28页 |
| 3.1.2 GMA预紧力和磁场强度大小的确定以及偏置磁场的设计 | 第28-29页 |
| 3.1.3 驱动线圈尺寸的设计方法 | 第29-30页 |
| 3.1.4 驱动线圈排布方式的选择 | 第30页 |
| 3.2 GMA磁回路优化 | 第30-40页 |
| 3.2.1 GMA磁回路优化的原理及方法 | 第31-36页 |
| 3.2.2 驱动线圈内径的优化 | 第36-38页 |
| 3.2.3 驱动线圈长度的优化 | 第38-39页 |
| 3.2.4 GMM棒偏移线圈中心距离的优化 | 第39-40页 |
| 3.3 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 GMA可控震源机械驱动部分设计 | 第41-49页 |
| 4.1 多根棒并联GMA的磁机转化模型 | 第41-42页 |
| 4.2 GMA机械驱动部分参数的确定 | 第42-45页 |
| 4.2.1 GMA机械滞后与机械驱动部分参数的关系 | 第42-43页 |
| 4.2.2 GMA机械驱动部分的多目标优化 | 第43-45页 |
| 4.3 板簧结构尺寸设计 | 第45-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第5章 隧道地质超前预报用GMA可控震源驱动控制系统 | 第49-57页 |
| 5.1 隧道地质超前预报用GMA可控震源驱动控制系统概述 | 第49-50页 |
| 5.1.1 GMA可控震源驱动控制系统硬件组成及工作原理 | 第49-50页 |
| 5.1.2 GMA可控震源驱动控制系统软件介绍 | 第50页 |
| 5.2 GMA可控震源功率驱动系统 | 第50-55页 |
| 5.2.1 逆变主电路 | 第50-52页 |
| 5.2.2 基于控制器UC3846的PWM控制电路 | 第52-53页 |
| 5.2.3 IGBT驱动电路 | 第53页 |
| 5.2.4 滤波器单元 | 第53-54页 |
| 5.2.5 GMA驱动线圈单元 | 第54页 |
| 5.2.6 GMA功率驱动系统传递函数模型 | 第54-55页 |
| 5.3 GMA可控震源控制系统 | 第55页 |
| 5.4 GMA可控震源驱动控制实验平台的搭建 | 第55-56页 |
| 5.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第6章 变频率输入GMA可控震源控制系统控制策略 | 第57-68页 |
| 6.1 超磁致伸缩换能器控制系统控制策略概述 | 第57-58页 |
| 6.2 变频率输入GMA可控震源前馈补偿控制 | 第58-64页 |
| 6.2.1 GMA电-磁-机转化模型的变形 | 第58-60页 |
| 6.2.2 变频率输入GMA前馈补偿控制原理 | 第60页 |
| 6.2.3 变频率输入GMA相角滞后模型的确定 | 第60-62页 |
| 6.2.4 变频率输入GMA线性化传递函数逆模型的确定 | 第62-64页 |
| 6.3 变频率输入GMA前馈补偿控制方法的验证 | 第64-67页 |
| 6.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第7章 结论与展望 | 第68-70页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第68-69页 |
| 7.2 研究工作展望 | 第69-70页 |
| 附录一 ANSYS三维电磁场瞬态分析命令流 | 第70-76页 |
| 附录二 隧道地震波探测自持力智能可控激震装置发明专利证书 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |
| 攻读学位期间取得的科研成果和参加科研情况 | 第81-82页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第82页 |
