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形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)作为一种集传感与驱动于一身的新型功能材料,近年来引起了各领域的广泛关注。使用SMA材料提高驱动结构的性能,在驱动结构上实现智能控制已成为当前主流的研究方向,国内外学者对此开展了相关的研究工作,并取得了一定成果。目前对SMA的力学特性、本构模型和模型实际运用等问题的研究还处于探索阶段,还需进一步研究。 本文以SMA本构模型为研究基础对SMA驱动器精确控制进行了理论研究和实验分析。首先,对Tanaka、Liang以及Brinson的SMA力学本构模型进行比较和分析,结合本文使用的SMA材料对Brinson模型中提出的12个材料参数进行了重新测定,考虑到预拉伸对相变温度的影响,在Brinson本构模型以及实验分析的基础上对模型进行了修改,建立了SMA驱动器本构模型。其次,针对SMA丝在电热驱动下热电偶测温过程中存在的问题,从其与热电偶接触方式、环境温度、驱动电流等多个方面,对SMA丝在电流加热过程中的温度精准测量技术进行研究。然后,设计了基于LabVIEW的嵌入式测控系统,通过CRIO-9075控制器实时采集角度和温度,采用模糊PID控制算法对SMA驱动器进行精确控制。最后,通过对翼梢小翼进行偏转实验,验证了SMA驱动器本构模型的可用性和测控系统的有效性。