【摘要】：分别建立了基于磁路的磁场模型和基于毕奥－萨伐尔定律的磁场模型，对比了两种磁场模型的优缺点，后者更能准确地描述线圈轴线上磁场强度的分布情况；将永磁体等效为仅在圆柱面上存在电流的薄壁线圈，建立了永磁体磁场模型。根据J－A模型进行了磁场磁化建模，分析了磁化滞回曲线。在本章建立的基础模型的基础上，根据不同类型步进式致动器的结构特点，可建立各自的致动器位移模型。
本章从工作原理和本构关系出发，分别建立了驱动信号模型、电流模型、磁场模型、磁化模型、应变模型和GMM棒位移模型，并采用有限元法进行了对比分析，主要的研究内容包括以下几个方面：
（1）根据电路叠加原理，将正方波信号等效为正、负阶跃信号的叠加，将锯齿波信号等效为阶跃信号和递减信号的叠加，求得了正方波信号和锯齿波驱动信号的解析式。
（2）将激励线圈等效为RL电路和RRL电路，根据基尔霍夫电压定律，分别求得了线圈的电流响应函数；采用参数辨识方法确定了两种方案的参数值，经对比分析，确定由RL电路求得的电流解析式作为电流的响应函数。
（3）分别建立了基于磁路的磁场模型和基于毕奥－萨伐尔定律的磁场模型，对比了两种磁场模型的优缺点，后者更能准确地描述线圈轴线上磁场强度的分布情况；将永磁体等效为仅在圆柱面上存在电流的薄壁线圈，建立了永磁体磁场模型。
（4）根据J－A模型进行了磁场磁化建模，分析了磁化滞回曲线。(www.xing528.com)
（5）分别通过二次畴转模型、双曲正切模型和简化双曲正切模型建立了GMM应变模型，并进行了对比分析，双曲正切模型更能准确地描述应变随磁化强度的变化规律。
（6）将GMM棒离散成多个“质量－弹簧－阻尼”单元，根据振动理论建立了GMM棒多自由度位移模型。
在本章建立的基础模型的基础上，根据不同类型步进式致动器的结构特点，可建立各自的致动器位移模型。
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