53、智能机械控制：形状记忆合金执行器与主动速度反馈的创新研究

智能机械控制：形状记忆合金执行器与主动速度反馈的创新研究

1. 形状记忆合金执行器实验探究

在形状记忆合金（SMA）执行器的研究中，为了测试其性能，搭建了专门的实验装置。将执行器的一侧固定在6轴力/扭矩传感器上，该传感器牢固安装在铝制框架上。在执行器另一侧，准备了两个花篮螺栓用于设置预紧力，因为此SMA执行器采用单向SMA。花篮螺栓通过3毫米不锈钢丝固定在框架上。同时，使用FLIR C2热成像相机观察执行器壁的瞬态温度行为，目的是为后续利用CFD模型进行形状优化以实现最大热传递做研究，并观察需要避免的热集中和热点，确保SMA腔室内的等温条件。

进行的实验是等长阻塞力实验，其目的主要分为三个部分：
- 确定执行器的可扩展性特征。
- 测量预紧力对其缩放因子的影响。
- 找出束之间长度差异对最大输出力的影响。

实验设置及具体步骤如下：
1. 使用花篮螺栓以10 N/min的斜率施加预紧力，当测量的预紧力所需张力保持稳定五分钟时停止。
2. 打开SVH2和SVC2，启动P1和P2，等待P1和P2的速度 >600 rad/s。
3. 打开SVC1，关闭SVC2，使SMA腔室温度（TSMA）等于冷储液罐温度（TC），等待5秒。
4. 再次关闭SVC1并打开SVC2，等待3秒，使执行器减压并减少水体积。
5. 打开SVH1并关闭SVH2，输入热液体阶跃脉冲，等待输出应力大于270 MPa或TSMA ≈ TH。
6. 关闭SVH1并打开SVH2；打开SVC1并关闭SVC2，输入冷液体阶跃脉冲，等待TSMA ≈ TC。

整个过程由Labview 2019开发的软件自动执行，期间以1