[发明专利]一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置

说明书

本发明提供一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，包括功率放大器、霍尔传感器、感应线圈、第一压力传感器、应变片、激光位移传感器、第二压力传感器以及dSPACE平台；霍尔传感器测量GMM棒的表面磁场强度，感应线圈测量GMM棒内部的磁通密度，第一压力传感器测量作用于GMM棒上的预紧力，应变片测量GMM棒受力后的应变量，激光位移传感器测量液压缸的机械状态变量，第二压力传感器有两个来测量液压缸的压力变化及流量变化，dSPACE平台计算出GMM棒工作过程所处的磁场条件，杨氏模量以及输出功率、机械阻抗及动态特征指标。实施本发明，能够测试磁场、温度、动态负载影响下的GMM本征非线性和多物理场耦合特性，实现整体对M‑EHA装置的动力学特性指标测试。

技术领域

本发明涉及电静液作动器检测技术领域，尤其涉及一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置。

背景技术

电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator，EHA)是一种高度集成的泵控静液传动系统，依靠电机、静液、泵阀和液压缸等机构实现力和位移的传递。传统的电静液作动器产品由电机作为驱动元件，为液压回路提供动力。然而，受制于电机物理特性限制，使电机驱动的电静液作动器的发展在高频率、高效率等方面受到影响，因此将智能材料与电静液作动器结合，可以使EHA装置相比传统机构具有更小的体积、更高的响应速度以及更精确的位移输出控制。

目前，由智能材料驱动的电静液作动器，其驱动元件通常为压电陶瓷、超磁致伸缩材料(GMM)、形状记忆合金和磁流变材料等。例如，相对于采用压电陶瓷作为驱动元件的电静液作动器，采用超磁致伸缩材料(GMM)作为驱动元件的电静液作动器在输出行程上是前者的5-8倍，且在功率密度上是前者的10倍以上，因此GMM作为驱动元件的电静液作动器在工程应用中具有更加优异的性能。

在实际使用过程中，由于GMM具有较强的非线性特性，其输出性能与激励磁场和负载应力有关联，使得智能型磁致伸缩式电静液作动器(M-EHA)装置的整体动力学特性较为复杂，影响因素也较多。因此，要整体描述和掌握M-EHA装置的动力学特性，就必须对GMM在多物理场耦合条件下的本征非线性进行研究，并且通过测试的方法掌握和了解GMM驱动时电静液作动器的动力学输出特性。

因此，亟需一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，能够用于测试磁场、温度、动态负载影响下的GMM本征非线性和多物理场耦合特性，实现整体对M-EHA装置的动力学特性指标测试。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，能够测试磁场、温度、动态负载影响下的GMM本征非线性和多物理场耦合特性，实现整体对M-EHA装置的动力学特性指标测试。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，其用于智能材料驱动的电静液作动器上；其中，所述智能材料驱动的电静液作动器包括GMM棒、直流偏置线圈、激励线圈、泵活塞、泵腔、单向阀、管路、液压缸、回油阀、蓄能器以及预紧螺栓；

其中，所述的智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置包括：功率放大器、霍尔传感器、感应线圈、第一压力传感器、应变片、激光位移传感器、第二压力传感器以及dSPACE平台；其中，

所述功率放大器的控制端与dSPACE平台的第一端相连，电压输入端及电压输出端分别与所述激励线圈的两端相连；其中，所述功率放大器，用于接收所述dSPACE平台下发的控制信号，并将所述控制信号处理后输出相应的电压信号加载于所述激励线圈上；

所述霍尔传感器粘贴固定于所述激励线圈内径上并与所述dSPACE平台的第二端相连，且靠近所述GMM棒外表面设置；其中，所述霍尔传感器，用于测量所述GMM棒的表面磁场强度并送至所述dSPACE平台中；