鲁军， 张源鑫， 冯凯旋， 季宝爽， 贾士杰

(沈阳理工大学 自动化与电气工程学院，沈阳 110159)

0 引 言

近年来，智能材料的研发与应用已成为国内外研究的热点。磁控形状记忆合金(MSMA)作为一种新型智能材料，具有输出应变大、响应速度快、能量密度大等特性，因此将其应用于新型智能器件的研究具有重要意义[1-2]。

当前，压电材料以及超磁致伸缩材料是在自感知执行器中使用较多的材料。基于电桥电路的压电自感知执行器由Dosch等人提出，在感知到位移以及速率信号之后，对悬臂梁分别进行振动位置以及速率反馈控制[3]。Pratt和Flatau首次提出超磁致伸缩自感知执行器的概念[4]，推导出感应电压表达式，利用GMM模型中磁通量的变化来测量外部的速度和力。李涵、董维杰等人提出空分复用的方法，在同一压电双晶片上分割出作用不同的电极[5]。浙江大学对超磁致伸缩自感知执行器做了一些研究工作[6]。MSMA的研究多集中在MSMA执行器、传感器和振动能量采集器等方面[7-12]，而MSMA材料在自感知执行器中的应用研究比较少，所以基于MSMA的可逆性设计自感执行器具有很高的研究价值。

本文进行传感器与执行器功能集成的自感知执行器的铁心结构设计；对含有干扰噪声[13]的自感知执行器的传感信号，采用LMS自适应滤波器进行信号处理；基于时分控制[14]和MSMA自感知执行器的工作特点，设计合理的开关电路，实现传感信号与控制信号的真正解耦。

1 MSMA自感知执行器实验装置

MSMA自感知执行器工作原理如图1所示。……