超磁致驱动式流量阀流量特性的数值模拟研究

为了解决常用的经验公式法对流量特性的研究存在参数选择依赖个人经验,不易得到精确数学模型的问题,对基于超磁致驱动器(giant magnetostrictive actuator,GMA)的流量阀在开口范围里分别建立二维模型,进行网格划分,通过Fluent软件仿真计算,简便易行,准确可靠。得到阀口前后压差恒为2 Mpa时各模型的流量值;根据这些流量值,通过Matlab软件绘制出该阀的流量特性曲线,拟合出该曲线的数学方程;并结合圆锥缝隙流量公式,分析数值模拟的合理性,进而得到流量与GMA输出位移和压差关系精确的数学模型,为流量阀特性的检测提供了依据,并为该阀的精确控制打下了基础。

GMA迟滞系统逆模前馈PID控制

超磁致驱动器的迟滞非线性特性是影响信号跟踪精度的主要因素。采用Duhem模型对超磁致驱动器建立频率无关的迟滞模型和逆模型,利用建立的迟滞逆模型与传递函数的相位补偿共同构成PID反馈控制的前馈环节。实验结果表明,该逆模型能够有效地降低非线性迟滞特性对超磁致驱动器位移输出精度的影响。

基于GMM微进给刀架磁机耦合特性仿真

随着精密加工技术在尖端科技领域的广泛应用,研究新型的微细加工微进给装置,是实现高精度微细加工的关键。本研究在基于GMM微进给刀架磁机耦合理论的基础上,进行基于GMM微进给刀架设计,并采用有限元方法对微进给刀架的磁机耦合特性进行分析,研究结果表明基于GMM微进给刀架满足亚微米级的微细加工精度。