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磁控形状记忆合金(MSMA)是一种具有可逆性特点的新型功能材料,对磁场作用下变形的MSMA材料施加较高频率的动态力,检测线圈可输出较大的感应电压信号,利用该特性可研制MSMA传感器。基于磁控形状记忆合金逆特性设计的传感器是自动检测技术领域、振动控制领域中的重要研究内容之一。本文开展了MSMA材料逆效应机理、MSMA传感器改进数学模型以及参数辨识的研究。本文首先阐述了磁控形状记忆合金材料的形变机理和正逆特性。基于等效磁路及电磁学理论等,推导了MSMA传感器的数学模型,为后续章节奠定理论基础。其次,研究MSMA元件微观机理,包括以下几个方面:1)MSMA材料的马氏体重取向,2)材料内部变体体积分数和磁化旋转角度的变化原理,3)MSMA材料的退磁效应。在此基础上,综合考虑退磁因子的作用,从微观角度建立了新的MSMA传感器输出感应电压数学模型。在偏置条件(偏置磁场、预压力)和激振力的幅值、频率变化时,通过对比测量的实验值与模型的计算值验证模型的准确性,为构建MSMA传感器特性仿真平台奠定了理论基础。最后,分别使用模拟退火遗传算法及卡尔曼滤波算法对新建立的MSMA传感器数学模型进行了参数辨识,通过对比适应度以及迭代和进化次数,得出结论:在精度方面,模拟退火遗传算法比卡尔曼滤波算法略高,但在算法的收敛速度方面,卡尔曼滤波算法则更占优势。可在不同需求时,选用不同的算法对模型参数进行辨识。最终,分别将改进的新模型和既有模型的计算结果与实测的实验结果进行曲线拟合,由改进的新模型得到的曲线拟合度明显较高,进一步验证了参数辨识的正确性和新的MSMA传感器数学模型的准确性和通用性。