超磁致伸縮材料的非線性動力學及驅動器控制研究

《超磁致伸縮材料的非線性動力學及驅動器控制研究》是依託天津大學，由竺致文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：超磁致伸縮材料的非線性動力學及驅動器控制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：竺致文
• 依託單位：天津大學

項目摘要

本課題基於超磁致伸縮材料的動態遲滯非線性特性，首次考慮磁致伸縮率與磁場強度、磁場頻率、溫度、應力4個變數的耦合關係，將人工智慧法(如支持向量機法、規則集成法)和機器學習理論(如隨機梯度法、隨機森林法)等多元統計回歸法,引入到超磁致伸縮材料的多場耦合非線性本構模型的建立中;研究超磁致伸縮驅動器的非線性動力學特性，提出改進的復規範形方法求解系統的強非線性高精度解；首次提出基於增量型多變數支持向量機的逆模型補償策略，設計出滑模變結構PID控制器，實現精密快速控制；首次從工程實際中存在的隨機干擾出發,研究驅動器在隨機擾動下的隨機動力學特性，分析系統的全局穩定性、隨機分岔特性和安全域的首次穿越時間，再套用隨機最優控制策略使系統始終處於安全域，從而提高系統的可靠性。這對於推動超磁致伸縮材料的本構模型的建立和超磁致伸縮驅動器的動力學特性理論研究及廣泛套用有著重要的理論意義和工程套用價值。

結題摘要

本課題基於超磁致伸縮材料的動態遲滯非線性特性，考慮磁致伸縮率與磁場強度、磁場頻率等變數的耦合關係，將偏最小二乘回歸回歸方法引入到超磁致伸縮材料的多場耦合非線性本構模型的建立中;研究超磁致伸縮驅動器的非線性動力學特性，提出改進的能量函式方法求解系統的強非線性高精度解；首次提出基於增量型多變數支持向量機的逆模型補償策略，設計出滑模變結構PID控制器，實現精密快速控制；首次從工程實際中存在的隨機干擾出發,研究驅動器在隨機擾動下的隨機動力學特性，分析系統的全局穩定性、隨機分岔特性和安全域的首次穿越時間，再套用隨機最優控制策略設計控制力，使系統始終處於安全域，提高系統的可靠性。這對於推動超磁致伸縮材料的本構模型的建立和超磁致伸縮驅動器的動力學特性理論研究及廣泛套用有著重要的理論意義和工程套用價值。