基于MSMA可逆特性的自感知执行器结构优化设计

鲁军，常强，李园君

（沈阳理工大学自动化与电气工程学院，沈阳110159）

0 引言

1996年，美国的K.Ullakko博士[1]发表了一篇名为“磁控形状记忆合金：一种新型的执行材料”的文章，MSMA才得到国内外学者的关注。芬兰的AdaptaMat公司生产的MSMA元件推动了该磁性功能材料的发展。由于磁控形状记忆合金（MSMA）发现较晚，因此国内外对MSMA的研究成果还不是很多。美国马里兰大学的Ronald N.Couch教授[2-3]在对MSMA的静态工作特征的研究基础上，对材料的动态工作特征进行了深入的研究。为新型MSMA装置的研制提供了大量宝贵经验。

在MSMA材料正逆特性的研究上，国内也有多所学校对其进行了研究。北京航空航天大学的蒋成保、徐惠彬等人[4]基于国内外对磁控形状记忆合金材料的研究成果，在MSMA材料的制备方面有了突破性进展。制备的MSMA材料形变大、响应速度快，具有良好的传感特性。沈阳工业大学的王凤翔教授等[5-7]对MS⁃MA执行器、MSMA振动能量采集器、MSMA振动发电机进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果。沈阳理工大学[8-10]对MSMA传感器和MSMA执行器做了大量研究，设计了MSMA传感器样机，并结合实验对MSMA材料的正、逆特性进行了研究。

根据以上研究结果表明，国内外对MSMA自感知执行器的研究还很少。因此，基于以上研究成果，研制基于MSMA自感知执行器对MSMA具有重要的意义。本文基于MSMA传感器和MSMA执行器的研究，设计出MSMA自感知执行器，并对其结构进行优化。

1 MSMA自感知执行器磁路数学模型

MSMA自感知执行器的等效磁路模型[11]如图1所示。MSMA自感知执行器……