更高精度、更快速度、更自动化的先进装备,一直是制造业追求的目标。超磁致伸缩材料、压电材料等智能材料制作的微位移驱动器因其具有响应速度快,可控精度高等特点,引起了人们的浓厚兴趣。然而,智能材料一般都存在迟滞非线性特性,直接影响了其在工程应用中的发展。 本文在研究了国内外关于迟滞模型和迟滞补偿控制方法的基础上,设计了智能材料驱动器控制系统,并以超磁致伸缩驱动器为主要研究对象进行了如下研究： 对超磁致伸缩驱动器建立了静态模型和动态集总参数机电耦合模型,提出将频率相关迟滞模型分解为一个频率无关迟滞模型和一个线性传递函数串联的构想,并通过仿真研究证明了其可行性和正确性。 针对本课题所研究的超磁致伸缩驱动器迟滞模型的特点,对传统的Prandtl-Ishlinskii(PI)模型算子进行修改,建立了PI非线性迟滞模型,并给出了模型参数辨识的方法。仿真研究结果表明,PI模型与超磁致伸缩驱动器实测的迟滞特性曲线吻合的较好。 利用自适应滑模变结构控制器在设计过程中无需对迟滞模型求解逆模的优点,对超磁致伸缩驱动器系统进行了迟滞补偿控制器的设计,并通过Lyapunov方程判定了系统的稳定性。仿真和实验研究的结果表明了自适应滑模变结构控制器比传统的PID控制器具有更好的动态控制性能,而且该控制器对于具有内环的迟滞模型也具有很好的控制效果。