基于GMA的微致动结构建模理论和控制策略研究

项目名称： 基于GMA的微致动结构建模理论和控制策略研究

项目编号： No.51405360

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 韩屏

作者单位： 武汉理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 近年来，为满足国防工业、超精密加工等领域对先进制造装备的需求，超磁致伸缩材料致动器GMA在制造装备中的应用越来越受到重视。传统GMA在微致动结构建模理论和控制策略方面，存在非线性模型构建不完备、复杂参数理想化处理、状态监测手段缺乏等不足，直接导致致动精度无法满足高精度要求。GMA是一个复杂多物理场耦合非线性系统，激励、温度、磁路、预应力、频率等不同物理场参数在致动过程中相互耦合不断变化，一方面导致致动误差，另一方面反映GMA工作状态。因此，本项目首先研究从分布式光纤光栅传感器实时采集的GMA多物理场耦合状态参数中辨识反馈特征信息，然后以此为依据研究GMA多物理场耦合的微致动结构在线非线性建模新原理和新方法，最后提出并实现依托非线性建模的自适应控制策略。使得制造装备在面对精密加工时，GMA能通过模型自适应控制策略有效应对致动过程中的各种非线性参量和环境因素变化，满足高端应用对精密加工的要求。

中文关键词： 超磁致伸缩致动器；光栅传感；数据驱动；动态模型；支持向量机

英文摘要： In recent years, in order to satisfy the demand of advanced manufacturing equipments at many fields, such as national defence industry, ultraprecision machining etc. The application of GMA(Giant Magnetostrictive Actuator) in manufacturing equipments is pa

英文关键词： GMA；grating sensing；data driving；dynamic model；SVM