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稀土超磁致伸缩材料是一种新型的功能材料，具有磁致伸缩应变大、响应速度快、能量密度高等显著特点。因其优异的性能、良好的应用前景，而得到世界各国学者的关注。在国内外超磁致伸缩驱动器研究的基础上，结合水压伺服控制技术，提出了一种双相对置超磁致伸缩驱动器新结构，新型驱动器具有良好的输出线性度、更大的输出位移。
介绍了超磁致伸缩材料及超磁致伸缩驱动器国内外研究现状以及超磁致伸缩驱动器的四种主要控制技术。详细介绍了双相对置超磁致伸缩驱动器的基本结构与工作原理，提出了驱动器设计中的几个基本要求，给出了驱动器的设计过程与实现结果，并在设计中采用了柔性铰链作为微位移放大器。
建立了双相对置超磁致伸缩驱动器的静态位移、力输出模型和动态集中参数机电耦合模型，并利用Matlab分别对静态模型和动态模型进行了仿真与分析，通过分析确定了影响驱动器性能的主要因素，并以此对驱动器的结构与性能参数进行了再设计，从而使驱动器的性能得到进一步提高。
此外，建立了单超磁致伸缩驱动器和双相对置超磁致伸缩驱动器驱动磁场的轴线磁感应强度数学模型，并利用Matlab对模型进行了仿真分析，通过分析发现了线圈长度、半径对磁场均匀性和磁场强度大小的影响规律，并根据得出的影响规律调整了驱动器驱动线圈参数，改进了驱动磁场性能。建立了单超磁致伸缩驱动器和双相对置超磁致伸缩驱动器的2D轴对称有限元模型，利用Ansys对模型进行了仿真与分析，并通过数值积分方法对不同电流激励下超磁致伸缩棒的伸长量进行了计算与分析，从而得到了双相对置超磁致伸缩驱动器的输出位移，并依次对驱动器的线性工作范围做出了有效的估计。