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随着智能材料的不断发展,形状记忆合金(SMA)以其独特的形状记记忆效应(SME)和超弹性效应(SE)等特性,在航空航天、汽车、医疗器械等领域获得了更为广泛的应用。然而,通过调研和对比发现,当前的SMA应用对其理论、控制与实际应用之间关系的探索仍有不足,限制了SMA的应用。为了克服上述问题,本文建立了SMA丝状作动器的力、热、电特性数学模型,进而提出了一种基于电阻反馈控制的SMA丝状作动器控制策略。为更加有效准确地描述SMA的热力学行为,本文建立了SMA晶体变速本构模型,该模型引入了晶体变速函数K和晶体变速系数k来描述SMA的相变过程,以SMA应变分解为基础建立了本构方程;设计了专用测试系统对SMA进行热力学性能测试试验,并利用本文提出的新的数据处理方法获得了相应的材料参数,测试项目包括DSC测试、高低温拉伸性能测试和温度循环测试;对经典的Brinson模型和所提出的晶体变速模型分别进行数值模拟,并将仿真结果与实验结果进行了对比,验证了晶体变速本构模型的准确性。为使SMA丝的电阻相对变化率成为有效的反馈信号,实现电阻反馈控制,在SMA的晶体变速本构模型的基础上,结合金属材料的电阻特性建立了SMA电阻-力-温度关系模型;通过对电热驱动原理进行研究,建立了电流-温度-时间的三维关系模型;针对SMA丝-定载荷系统设计了相应的控制策略,包括基于晶体变速本构模型和电热驱动原理的前馈设计、变参数PID反馈设计以及基于电阻特性模型的电阻反馈控制设计。设计了相应的SMA丝状作动器控制系统和SMA精密驱动测试系统;在单丝系统中,分别对前馈控制、位移反馈控制和电阻反馈控制进行了仿真分析,对三种典型的信号进行了追踪,并与传统的PID控制器进行了对比,验证了控制器的控制性能;在双丝系统中,改变环境温度和载荷情况,对不同使用条件下的SMA控制系统进行了同步性能仿真,并对仿真结果进行分析,验证了系统的同步控制性能,确定了同步控制精度;研究结果表明所提出的基于电阻反馈的控制策略具有良好的控制性能。