● 摘要
连续转动的记忆合金电机有着广阔的应用前景,但因为形状记忆合金(Shape Memory Alloy, SMA)在相变过程中的复杂非线性迟滞行为,给SMA驱动器的精确位置控制带来很大难度,而SMA电机需要多组SMA驱动器联合工作,控制难度更大。因此,研究形状记忆合金电机的控制技术对进一步拓宽形状记忆合金电机的应用领域具有重要的理论意义和实用价值。 本文介绍了SMA电机的工作原理,从SMA的Liang模型出发,搭建起SMA电机的数学模型。对SMA电机开环控制仿真,证明了模型的正确性,找出SMA电机顺序通电最高转速的控制参数。对SMA电机闭环控制仿真提出了如何控制SMA电机转速,并用二次PID技术实现SMA电机转速的精确控制。 在仿真基础上,本文为SMA电机搭建控制的硬件平台,并编制相应的软件。在平台上对SMA电机进行试验。 仿真和试验均表明,连续转动的形状记忆合金电机在原理上是可行的,PID控制器可以实现SMA驱动器精确的位置控制。