本书围绕惯性直线式、箝位直线式和箝位旋转式三种类型的步进式超磁致伸缩致动器，进行了原理阐述、结构设计、校核验证、特性分析、模型建立和实验测试等相关内容的总结和阐述，全书共6章。第1章简要介绍GMM的发展和应用，综述直动式和尺蠖式超磁致伸缩致动器的研究现状，总结GMM建模理论的研究进展情况。第2章搭建了GMM棒特性测试系统．测试和分析GMM的磁致伸缩特性、倍频特性、磁滞特性、压应力特性和温度特性等基本性能。第3章为尺蠖式超磁致伸缩致动器基础建模，分别建立了信号叠加模型、电流模型、磁场模型、磁化模型和多自由度位移模型。第4章阐述了惯性式直线致动器的工作原理，提出了结构设计方案，分别建立伸长状态的双自由度模型和收缩状态的单自由度模型，并进行了实验测试分析。第5章为箝位式直线致动器设计、建模与实验研究。第6章为箝位式超磁致伸缩旋转致动器设计、建模与实验研究。 本书内容丰富，深入浅出，既有理论建模又有实验测试，研究成果可应用于大行程、高精度的精密驱动领域。本书可为超磁致伸缩驱动技术领域工程技术人员提供参考。

第1章 绪论
1.1 超磁致伸缩材料简介
1.2 超磁致伸缩材料的发展及应用
1.2.1 超磁致伸缩材料的发展
1.2.2 超磁致伸缩棒的应用
1.2.3 超磁致伸缩薄膜的应用
1.3 超磁致伸缩致动器类型
1.3.1 直动式超磁致伸缩致动器
1.3.2 步进式超磁致伸缩致动器
1.4 超磁致伸缩致动器的建模理论
1.4.1 激励线圈电流模型
1.4.2 磁场强度模型
1.4.3 化强度模型
1.4.4 应变模型
1.4.5 动力学模型
1.5 柔性铰链分类及应用
1.6 超磁致伸缩致动器测试方法研究
第2章 超磁致伸缩材料基本特性测试
2.1 实验测试系统组成
2.2 磁致伸缩特性测试
2.3 倍频特性测试
2.4 磁滞特性测试
2.5 压应力特性测试
2.6 温度特性测试
2.7 本章小结
第3章 超磁致伸缩致动器基础建模
3.1 建模流程
3.2 驱动信号模型
3.2.1 方波信号模型
3.2.2 锯齿波信号模型
3.3 电流模型
3.3.1 线圈简化为RL电路
3.3.2 线圈简化为RRL电路
3.4 磁场模型
3.4.1 基于磁路磁场模型
3.4.2 基于毕奥-萨伐尔定律磁场模型
3.4.3 永磁体磁场模型
3.5 磁化模型
3.5.1 静态磁化模型
3.5.2 动态磁化模型
3.6 应变模型
3.6.1 二次畴转模型
3.6.2 双曲正切模型
3.7 GMM棒位移模型
3.8 本章小结
第4章 惯性式超磁致伸缩直线致动器设计与实验研究
4.1 惯性式直线致动器工作原理
4.2 惯性式直线致动器结构设计
4.2.1 结构组成
4.2.2 激励线圈设计
4.2.3 预压装置设计
4.2.4 叠加式柔性铰链设计
4.3 惯性式直线致动器动力学模型
4.3.1 GMM棒伸长状态
4.3.2 GMM棒收缩状态
4.4 实验测试系统
4.5 惯性式直线致动器实验研究
4.5.1 质量对输出位移的影响实验
4.5.2 单步位移实验
4.5.3 输出稳定性实验
4.5.4 工作频率实验
4.6 本章小结
第5章 箝位式超磁致伸缩直线致动器设计与实验研究
5.1 箝位式直线致动器工作原理
5.2 箝位式直线致动器结构设计
5.2.1 结构组成
5.2.2 箝位机构设计
5.2.3 叠加式柔性铰链设计
5.3 信号控制器设计
5.4 箝位式直线致动器动力学模型
5.5 实验测试系统
5.6 箝位式直线致动器实验研究
5.6.1 箝位机构稳定性实验
5.6.2 单步位移实验
5.6.3 输出稳定性实验
5.6.4 工作频率实验
5.7 本章小结
第6章 箝位式超磁致伸缩旋转致动器设计与实验研究
6.1 箝位式旋转致动器的工作原理
6.2 箝位式旋转致动器结构设计
6.2.1 结构组成
6.2.2 箝位机构设计
6.2.3 驱动柔性铰链设计
6.2.4 箝位柔性铰链设计
6.3 箝位式旋转致动器动力学模型
6.4 实验测试系统
6.4.1 实验测试系统组成
6.4.2 角位移的测量及误差分析
6.5 箝位式旋转致动器实验研究
6.5.1 箝位机构稳定性实验
6.5.2 单步角位移实验
6.5.3 输出稳定性实验
6.5.4 输出转矩实验
6.5.5 工作频率实验
6.5.6 驱动信号时序优化实验
6.6 本章小结
参考文献