高频磁致伸缩换能器谐振频率特性分析与控制

• 作者: 黄文美 胡少鹏 张伟帅 翁玲 周严
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高频磁致伸缩换能器 谐振频率特性 工作温度 负载 频率跟踪控制
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 自动控制技术|Automatic Control Technology
• 页码范围: 258-266
• 页数: 9页
• 分类号: TB552|TH89
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2108246

摘要

本文研究了工作温度和负载变化对换能器谐振频率的影响规律并设计了反馈控制系统以实现谐振频率跟踪.首先基于磁致伸缩换能器机电等效电路,推导了以工作温度T和负载F为自变量的谐振频率计算模型,搭建了温度可控、负载可调的谐振频率测试系统;然后对实验测试数据进行分段线性拟合和曲面数值拟合,得到了满足线性相关度和曲面拟合优度要求的谐振频率关于温度和负载变化的二元函数模型,进而确定了谐振频率计算模型的相关参数;最后依据计算模型设计了反映温度和负载变化的频率跟踪反馈控制系统并测试了换能器输出特性,结果表明换能器的振动加速度幅值平均提高了 31.11％,且谐振频率能跟随温度和负载的变化而自动调整,实现高效率稳定运行.