Modeling and experimental verification of a magnetic shape memory alloy actuator behavior using modified generalized rate-dependent Prandtl-Ishlinskii model

Abstract:
The hysteresis nonlinearity of the Magnetic Shape Memory Alloy (MSMA) actuator limits its control applications. To tackle the problems, usually the hysteresis behavior of these materials is models. Prandtl-Ishlinskii (PI) model is more practical in this area, because of its simplicity and having analytical inverse. Two versions of this model, entitled: rate-independent model and rate-dependent model, have been developed. Experimental results show that with increasing input frequency, the shape of hysteresis loops is amplified. In this study, by using experimental test setup the input voltage is applied to the MSMA actuator at the frequencies 0.05- 0.4 Hz and the displacement output captured by proximity position sensor, also the MSMA is modeled by generalized rate-dependent Prandtl-Ishlinskii (GRDPI) model and modified generalized rate-dependent Prandtl-Ishlinskii (MGRDPI) model. The modified version of the model are presented by the authors to enhance the ability of the GRDPI model for describing the asymmetric and saturated hysteresis behavior in MSMAs by hyperbolic tangent function in the model output. For training of the mentioned models, the actuation frequencies 0.05 and 0.2 Hz are selected and the model parameters of each model are also obtained by using genetic algorithm (GA). For validation of the models the hysteresis loop at frequency 0.1, 0.3 and 0.4 Hz is selected. The result shows that, due to using hyperbolic tangent function in the model output, the modified version of the GRDPI model can describe the hysteresis behavior in MSMAs more accurately.
Language:
Persian
Published:
Modares Mechanical Engineering, Volume:16 Issue: 11, 2017
Pages:
389 to 396
https://www.magiran.com/p1631746  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,390,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!