超磁致伸缩薄膜谐振微执行器及其智能控制方法研究

在研究齿形超磁致伸缩薄膜制备工艺的基础上，揭示超磁致伸缩薄膜磁-机映射关系。根据超磁致伸缩薄膜磁化现象的本质，结合现代优化设计方法和数值分析理论，提出超磁致伸缩薄膜驱动磁场均匀化结构及优化方法。采用矢量磁位磁化理论、模糊控制理论、Jiles-Atherton磁滞膜型、表面样条法等非线性建模工具，建立基于谐振频率和波动速度的超磁致伸缩薄膜微执行器的控制膜型，完成不同结构形式薄膜及其执行器的静/动态特性、谐振规律、响应特性、力学特性等性能参数的测试、分析、仿真和实验验证，形成系统的基于谐振频率和波动速度的超磁致伸缩薄膜微执行器控制理论和方法。采用分层序列法对超磁致伸缩薄膜微执行器进行多目标优化设计，提出适用于超磁致伸缩薄膜微执行器的设计理论和方法。研究的理论成果、技术实现手段和方法对发展超磁致伸缩薄膜微执行器相关技术及理论，推动其在汽车、医疗器械等工程领域的应用，都具有重要科学意义和实际价值。