导读:本文包含了磁滞建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磁阻作动器,磁滞效应,逆模型,神经网络控制
磁滞建模论文文献综述
胡兰雄[1]（2018）在《精密磁阻作动器磁滞建模与控制研究》一文中研究指出随着制造精度及效率要求的不断提高,高端制造技术朝着高精密、高速度的方向持续发展。驱动系统作为制造装备的核心单元面临着更高的性能要求,磁阻作动器相对常用的音圈电机具有力密度大、能耗低的突出优点,然而其存在由磁滞效应带来的非线性建模及控制难题。本文拟建立考虑磁滞效应的磁阻作动器磁路及电磁力模型,研究磁滞模型的改进方法,建立磁阻作动器系统仿真模型、搭建实验平台并进行分析验证,研究磁阻作动器磁滞效应的补偿控制算法。主要内容如下:介绍了磁阻作动器基本磁路及电磁力方程,基于Duhem模型和修形函数建立了磁场强度-磁感应强度表征的导磁材料正逆磁滞模型,研究了其擦除性、一致性属性;针对典型结构磁阻作动器,考虑磁路截面变化建立了等效磁路模型,推导了含磁滞效应的电流-磁感应强度、电流-电磁力的非线性关系表达式,并对其特性进行了分析。针对磁滞回线的中心不对称性,提出了分象限修形的改进方法,利用遗传算法进行模型参数辨识,比较了四参数、六参数模型的建模精度;针对气隙变化对磁阻作动器磁滞回线的影响,研究了修形函数控制参数与气隙的关系,建立了含气隙变化的改进磁滞模型;基于考虑磁滞效应的磁路、电磁力及电路方程建立了磁阻作动器系统仿真模型;搭建了磁阻作动器静动态实验平台;通过反电动势直接、间接测量并积分获得了磁感应强度,对磁阻作动器磁滞特性随输入电压、气隙的变化特性进行了测量、分析;通过仿真与实验结果比较分析,验证了改进磁滞模型的正确性。对磁阻作动器磁滞非线性控制算法进行了比较分析,基于磁阻作动器线性化模型设计了电流、力、位移闭环PID控制器,分析了控制器对非线性系统的控制效果;分别采用磁滞逆模型和自适应多层神经网络磁滞补偿控制策略,进行了力、位置控制效果比较分析,表明两种方法均可对非线性磁滞效应进行有效补偿;研究了模型参数变化对控制效果的影响,表明自适应多层神经网络磁滞补偿控制具有适应参数变化的能力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-12）
鲍焱[2]（2017）在《超磁致伸缩驱动器的结构优化与磁滞建模分析》一文中研究指出超磁致伸缩驱动器(Giant magnetostrictive actuator,简称GMA)具有响应速度快、应变量大、输出力大等优点,能够实现电磁能和机械能或电磁信息和机械位移信息之间相互转换,是微位移驱动器、液压元件和振动控制的重要驱动元件。但超磁致伸缩驱动器具有磁滞非线性特性,限制了超磁致伸缩驱动器的应用范围。因此,对超磁致伸缩驱动器进行结构优化及其磁滞非线性的建模分析,无论在理论和实际工程应用方面都具有重要意义。本文以超磁致伸缩驱动器为研究对象,对预压应力装置、温度补偿系统、磁场结构进行优化设计并仿真分析。采用ANSYS有限元软件对预压力装置进行静力学及模态分析,找出了驱动器的工作频率区间;分析了温度补偿系统的散热性能,表明所设计的温度补偿系统具有良好的降温效果;建立了磁场结构的磁路模型,并采用有限元法对其进行仿真分析,表明了建立的磁路模型是准确的;建立了超磁致伸缩驱动器的磁滞模型,并基于Jiles-Atherton模型建立了GMA的输出力等效模型。研究结果表明:设计的新型的预压应力装置承受最大应力达955MPa,其一阶谐振频率为269.46Hz,其值小于GMA的工作频率,对GMA产生影响较小;无温度补偿装置时,GMM棒上的最高温度为65.369℃,当采用温度补偿系统时温度保持为23.753℃,表明设计的温度补偿系统具有良好的降温性能;当仅有驱动线圈时,GMA内部的磁通密度分布不均匀,最大磁通密度为4.7×10-4T,当在GMM棒两端加入导磁块时,GMA内部的磁场分布明显均匀,最大磁通密度为6.11 ×10-4T,当加入外套筒形成闭合磁路时,GMA内部的最大磁通密度增大到6.77×104T,表明所设计的磁场结构导磁性能好;基于Jiles-Atherton模型,建立了等效力学模型,并得出了在激励磁场的作用下,GMA的输出位移随时间的变化曲线,有效模拟出了 GMA的磁滞非线性特性;分析了不同偏置磁场强度、饱和磁化强度以及外部等效质量、刚度、阻尼因素对GMA输出性能的影响,得出了当偏置磁场增大时,GMA的响应幅值减小,当饱和磁化强度、外部等效质量、刚度、阻尼增大时,GMA的滞回环面积减小。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2017-06-12）
陈利翔,吴丹岳,邵振国[3]（2016）在《基于J-A动态磁滞模型的电流互感器谐波变换建模及实验验证》一文中研究指出由于铁心磁滞回线建模复杂电磁式电流互感器(CT)建模依然繁琐困难,为此在J-A静态磁滞模型的基础上推导出电流互感器静态递推模型。所建立模型可以简便准确的拟合电流互感器静态传变特性,在电流互感器仿真方面具有应用价值。在谐波工况条件下,电流互感器铁心受到外加激励源频率变化的影响,铁心磁滞回线面积将会发生改变,为更准确的拟合电流互感器在谐波工况下的传变特性,利用J-A动态磁滞模型建立起电流互感器谐波变换模型,并通过实验进行验证。(本文来源于《电气技术》期刊2016年08期）
熊兰,周健瑶,宋道军,席朝辉,姚树友[4]（2014）在《基于改进J-A磁滞模型的电流互感器建模及实验分析》一文中研究指出为研究计及铁芯磁滞效应的电流互感器(TA)传变特性,提出了一种新的TA数值模型。基于J-A磁化理论推导表征铁芯励磁特性的经典J-A磁滞模型,并对经典模型存在非物理解的缺陷进行了修正,形成改进J-A磁滞模型。其次,将TA的传变特性方程与铁芯改进J-A磁滞模型相耦合,建立了TA数值模型。搭建TA传变特性的测试电路,对比分析二次电流i2的理论计算波形和实际测量波形,试验表明:改进J-A磁滞模型更准确地表征铁芯的磁滞特性。同时,TA数值模型能基本反映TA的传变特性,具备物理概念清晰、计算量小、精度较高等优点,可广泛运用于各类铁磁材料的TA建模。(本文来源于《高电压技术》期刊2014年02期）
李超,徐启峰[5]（2013）在《随温度变化的Preisach磁滞模型建模方法》一文中研究指出铁磁材料磁滞回线随温度发生变化,这直接影响电磁设备在不同温度下的磁特性,因此有必要建立可随温度变化的磁滞回线模型。本文在Preisach理论基础上提出了一种可反应温度对磁滞回线影响的新模型。通过增加材料的居里温度、临界指数等附加参数,将磁滞回线的温度特性引入原Preisach模型。以硅钢片磁心为样本进行了仿真和温度特性实验,二者结果基本一致,表明了建模方法的有效性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2013年12期）
刘毛娜[6]（2013）在《磁控形状记忆合金驱动器的磁滞非线性建模与控制方法研究》一文中研究指出精密定位技术是精密工程领域的关键技术之一，衡量精密定位技术发展水平的重要标志是高精度和高分辨率。随着科学技术的发展，精密定位技术的系统精度和分辨率经历了由毫米级、微米级、亚微米级，提高到今天的纳米级。在精密加工中，系统的精度和分辨率都要求达到纳米量级，对微位移定位系统的驱动元件和控制方法的要求也较高。磁控形状记忆合金（MSMA，即Magnetically Controlled ShapeMemory Alloy）是一种具有形状记忆效应、形变率大、响应速度快、能量转换效率和功率密度高、易控制等突出优点的新型智能材料。目前，国内外很多学者对磁控形状记忆合金形成机理、驱动器应用、传感器应用等都做了大量的工作。但是，磁控形状记忆合金以及组成驱动磁路的其他元件使得磁控形状记忆合金驱动器的输入与输出存在较强的磁滞非线性，影响了驱动器的定位精度，限制了该材料及驱动器更广泛的应用。本文结合虚拟仪器LABVIEW和MATLAB搭建了MSMA驱动器的测控平台，分析了MSMA驱动器的磁滞非线性特性；建立了MSMA驱动器神经网络磁滞模型，并通过遗传算法对神经网络磁滞模型进行参数优化；为消除磁滞非线性，本文利用复合控制和fuzzy-PID控制对驱动器的精度控制进行了研究。主要研究内容如下：（1）本文介绍了磁控形状记忆合金及其驱动器的特性、研究现状和应用前景，概述了磁滞特性的概念，国内外常用的几种磁滞模型、控制方法及最新研究进展。提出了本课题研究的意义、目的及主要研究内容。（2）基于LABVIEW虚拟仪器搭建MSMA驱动器的虚拟实验平台，实现了MSMA驱动器系统的数据采集及驱动器输入输出之间磁滞特性的分析。（3）建立MSMA驱动器神经网络磁滞模型，并通过遗传算法对神经网络磁滞模型进行参数优化，进一步提高了模型的精度。（4）为了消除磁滞非线性，提高驱动器的定位精度，本文提出LABVIEW结合MATLAB对MSMA驱动器进行实时智能控制设计方法，并比较MSMA驱动器复合控制、fuzzy-PID控制两种控制系统的控制效果。本文通过混合遗传算法对MSMA驱动器神经网络磁滞模型的参数优化，磁滞模型误差降低到5nm，提高了磁滞模型的精度；经过MSMA驱动器测控平台的大量实验结果表明，采用复合控制时，MSMA驱动器的定位精度可以控制在0.8%范围内。本文的研究工作减小了磁滞非线性对MSMA驱动器定位精度的影响，提高了驱动器的定位精度。研究结果对磁控形状记忆合金的应用和精密定位技术研究具有十分重要的意义。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2013-12-01）
徐鸿翔,陈龙,朱玉川,蒋鑫[7]（2013）在《基于Preisach磁滞理论的超磁致伸缩驱动器建模》一文中研究指出超磁致伸缩驱动器具有响应快、输出应变大、机电转化效率高等优点,但因受超磁致伸缩材料内在的磁滞效应与磁-机耦合效应等因素影响,导致其输出位移存在较大滞环,大大降低了驱动器的输出位移精度,也影响了该材料及其致动器更广泛的应用。为了有效地设计和使用超磁致伸缩驱动器,需要建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。在经典Preisach模型的基础上建立了超磁致伸缩驱动器的Preisach磁滞数值模型,并通过对Preisach限制叁角形的离散划分,依赖大量实验数据辨识了该模型的参数,并进行了超磁致伸缩驱动器磁滞输出实验研究。实验结果表明:该Preisach磁滞模型能较好地描述准静态下超磁致伸缩驱动器的磁滞现象,对指导超磁致伸缩驱动器位移精度的提高具有一定意义。(本文来源于《机床与液压》期刊2013年19期）
王彬,屈稳太,邬义杰,刘孝亮,彭黄湖[8]（2013）在《超磁致伸缩材料磁滞建模方法国内外研究现状评述》一文中研究指出建立有效的磁滞非线性模型是超磁致伸缩材料(GMM)应用过程中的关键问题。阐述了磁滞现象的特性与产生机理,将现有的磁滞模型分为数学模型和机理模型两类,并从其内在机理、历史沿革、实现难易、适应范围与限制条件等方面对不同模型进行了综合比较评价,重点讨论了Preisach模型和J-A模型两种最具代表性的模型,并对未来磁滞建模发展的方向进行了展望。(本文来源于《功能材料》期刊2013年16期）
刘庆永[9]（2013）在《机械运动系统的磁滞建模与补偿控制研究》一文中研究指出磁滞特性广泛存在于机电伺服系统中，例如电动机与负载连接处的电机轴侧，运动处于预滑动区存在静摩擦力作用的情况，摩擦与间隙共同作用的情况以及压电材料的磁滞特性等。由于磁滞特性是一种硬非线性特性(Hard non-linearity)，在微机械精密加工中，磁滞的存在严重影响了加工精度和系统性能，造成很大的误差，严重时甚至会产生极限环，很大程度上影响加工精度。所以，在实际生产过程中需要对磁滞特性进行补偿。然而，在不同的场合，磁滞又有多种不同的模型表现形式，针对磁滞特性又有多种补偿控制方法。因此，要对磁滞特性进行补偿，结合系统和模型的特点，设计出控制器和参数自适应律来补偿系统的磁滞特性是研究的关键。设计出控制器之后，再对于设计的控制器进行仿真和实验验证，如果得到良好的跟踪性能和收敛性能，则说明达到了良好的补偿效果。本文对于含有磁滞特性的机械运动系统，进行了磁滞建模与补偿控制研究，完成了以下几方面的工作：第一，总结和分析磁滞的研究现状。对于磁滞的国内国际研究现状，结合磁滞与摩擦和间隙之间的关系，提出了磁滞补偿的目的和意义。第二，对一些常见的磁滞进行建模，以SRV02-ET机械旋转运动实验平台为研究对象，对系统进行数学建模，讨论磁滞补偿的方法。第叁，针对间隙类磁滞模型，利用滑模自适应的控制方法，通过选取候选李雅普诺夫函数，设计出了自适应控制器以及自适应参数更新律，并证明了系统的收敛性能。通过对系统进行仿真和实验，验证了该控制器能满足系统良好的稳定性能和跟踪性能。第四，针对间隙类磁滞模型和参数不确定性及模型误差、外部扰动等问题，采用神经网络与反步自适应相结合的补偿控制策略，通过选取候选李雅普诺夫函数来递推得到最终的状态反馈控制器和自适应律。对系统进行仿真和实验验证，所得到的曲线表明系统具有良好的性能，表明所设计的控制器满足补偿控制要求。第五，对于Prandtl-Ishlinskii磁滞模型，与第叁的方法步骤类似，采用鲁棒自适应的方法。首先选取李雅普诺夫函数，再推导得出控制器和参数更新率，最后进行仿真验证，仿真结果证明该控制策略的有效性。第六，总结文中提到的磁滞模型和补偿控制方法，分析了各种模型和补偿策略的优缺点。在前面结论的基础上，提出了待解决的问题和思路。(本文来源于《济南大学》期刊2013-05-01）
滕峰成,戴峰峰,王思征,贾军虎[10]（2013）在《基于动态P模型的GMM-FBG电流传感器磁滞建模》一文中研究指出针对现有GMM-FBG电流传感器的磁滞非线性问题,在经典Preisach模型的基础上提出了一种改进的Preisach磁滞模型,给出了改进后的Preisach模型密度函数和模型分析方程,对频率依赖的模型参数进行辨识,提高了模型对动态磁滞曲线的预测精度;并运用改进后的模型对GMM-FBG电流传感器进行磁滞建模及实验验证。实验结果表明该模型能够较好的预测GMM-FBG工频电流传感器的磁滞非线性,模型的预测误差在3.6%以内,传感系统电流测量灵敏度可达到0.069 nm/A。(本文来源于《传感技术学报》期刊2013年04期）
磁滞建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超磁致伸缩驱动器(Giant magnetostrictive actuator,简称GMA)具有响应速度快、应变量大、输出力大等优点,能够实现电磁能和机械能或电磁信息和机械位移信息之间相互转换,是微位移驱动器、液压元件和振动控制的重要驱动元件。但超磁致伸缩驱动器具有磁滞非线性特性,限制了超磁致伸缩驱动器的应用范围。因此,对超磁致伸缩驱动器进行结构优化及其磁滞非线性的建模分析,无论在理论和实际工程应用方面都具有重要意义。本文以超磁致伸缩驱动器为研究对象,对预压应力装置、温度补偿系统、磁场结构进行优化设计并仿真分析。采用ANSYS有限元软件对预压力装置进行静力学及模态分析,找出了驱动器的工作频率区间;分析了温度补偿系统的散热性能,表明所设计的温度补偿系统具有良好的降温效果;建立了磁场结构的磁路模型,并采用有限元法对其进行仿真分析,表明了建立的磁路模型是准确的;建立了超磁致伸缩驱动器的磁滞模型,并基于Jiles-Atherton模型建立了GMA的输出力等效模型。研究结果表明:设计的新型的预压应力装置承受最大应力达955MPa,其一阶谐振频率为269.46Hz,其值小于GMA的工作频率,对GMA产生影响较小;无温度补偿装置时,GMM棒上的最高温度为65.369℃,当采用温度补偿系统时温度保持为23.753℃,表明设计的温度补偿系统具有良好的降温性能;当仅有驱动线圈时,GMA内部的磁通密度分布不均匀,最大磁通密度为4.7×10-4T,当在GMM棒两端加入导磁块时,GMA内部的磁场分布明显均匀,最大磁通密度为6.11 ×10-4T,当加入外套筒形成闭合磁路时,GMA内部的最大磁通密度增大到6.77×104T,表明所设计的磁场结构导磁性能好;基于Jiles-Atherton模型,建立了等效力学模型,并得出了在激励磁场的作用下,GMA的输出位移随时间的变化曲线,有效模拟出了 GMA的磁滞非线性特性;分析了不同偏置磁场强度、饱和磁化强度以及外部等效质量、刚度、阻尼因素对GMA输出性能的影响,得出了当偏置磁场增大时,GMA的响应幅值减小,当饱和磁化强度、外部等效质量、刚度、阻尼增大时,GMA的滞回环面积减小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁滞建模论文参考文献
[1].胡兰雄.精密磁阻作动器磁滞建模与控制研究[D].华中科技大学.2018
[2].鲍焱.超磁致伸缩驱动器的结构优化与磁滞建模分析[D].安徽理工大学.2017
[3].陈利翔,吴丹岳,邵振国.基于J-A动态磁滞模型的电流互感器谐波变换建模及实验验证[J].电气技术.2016
[4].熊兰,周健瑶,宋道军,席朝辉,姚树友.基于改进J-A磁滞模型的电流互感器建模及实验分析[J].高电压技术.2014
[5].李超,徐启峰.随温度变化的Preisach磁滞模型建模方法[J].电工技术学报.2013
[6].刘毛娜.磁控形状记忆合金驱动器的磁滞非线性建模与控制方法研究[D].杭州电子科技大学.2013
[7].徐鸿翔,陈龙,朱玉川,蒋鑫.基于Preisach磁滞理论的超磁致伸缩驱动器建模[J].机床与液压.2013
[8].王彬,屈稳太,邬义杰,刘孝亮,彭黄湖.超磁致伸缩材料磁滞建模方法国内外研究现状评述[J].功能材料.2013
[9].刘庆永.机械运动系统的磁滞建模与补偿控制研究[D].济南大学.2013
[10].滕峰成,戴峰峰,王思征,贾军虎.基于动态P模型的GMM-FBG电流传感器磁滞建模[J].传感技术学报.2013