基于线性压磁方程、机电换能方程和阻抗分析理论，建立了超磁致伸缩执行器的矢量阻抗分析模型。模型中将执行器系统的矢量阻抗分为机械导纳和电气阻抗两部分讨论，在机械导纳中引入负载影响，将压磁系数定义为复常数，模拟磁滞效应；在电气阻抗中，通过在求解的超磁致伸缩材料内部磁场引入涡流影响项来模拟系统的非线性特性；两部分之和得出超磁致伸缩微位移执行器系统的矢量阻抗。实验结果显示，模型计算的系统矢量阻抗值与测量值间幅值误差约7％，相位误差约7．7％，表明所建立的模型能够近似描述系统在精密加工场合时的阻抗特性，可为超磁致伸缩微位移执行器的设计、控制和性能优化提供指导。

将记忆电机的概念运用到双凸极电机设计中，提出一种新型的双凸极永磁记忆电机。由于该电机中采用了具有高剩磁、低矫顽力的铝镍钴，使得在几乎不产生额外损耗的情况下就可以方便地实现在线调磁，从而实现真正意义上的弱磁。同时，该双凸极永磁电机的结构特点决定了电枢反应几乎不会影响永磁体的磁化状态，保证了永磁体工作点的稳定性。该文提出一种简化磁滞模型与常规有限元时步法结合的方法，计算分析了电机各项性能，并与样机的试验结果进行比较，验证了该电机的设计思想与分析方法。

为了提高磁流变液执行器力学模型的精度,建立了适用于电流随机变化且包含磁滞特性的三圆盘磁流变液执行器的分段线性力矩-电流模型.分析了执行器的工作原理,推导了基于Bingham塑性模型的力矩公式.磁路由铁磁物质和磁流变液组成,说明了这2种物质的磁特性,分析了铁磁物质中存在磁滞以及在磁流变液中观察不到磁滞的原因.铁磁物质的磁滞特性影响了执行器的力矩-电流特性,实验表明力矩和电流之间存在磁滞.当电流变化过程为0-1.2-0 A时,不包含磁滞特性的二次多项式模型的残余标准差分别为8.2和11.2 N.mm,分段线性模型的残余标准差分别为5.9和6.2 N.mm,分段线性模型的精度比较高.

磁流变液执行器通过控制输入电流控制输出力矩，精确地确定输出力矩和输入电流之间的关系是关键。提出了一种新的包含磁滞特性的分段线性力矩-电流模型，导出了基于Bingham塑性模型的圆筒式磁流变液执行器的力矩公式，研究了铁磁物质和磁流变液的磁特性。实验表明磁流变液执行器的力矩和电流之间存在磁滞，二次多项式模型、分段线性模型和实验数据比较的结果证明了分段线性模型的有效性。

针对现有力反馈装置安全性和灵巧性不足的问题，设计了一种适用于手指力反馈的小型三圆盘式磁流变液（MRF）执行器。导出了基于Bingham塑性模型的力矩公式，分析了MRF特性和执行器结构参数对力矩的影响。采用Maxwell软件对执行器进行了有限元分析。执行器的直径为32mm，高度为18mm，重120g，输入电流为1．2A时产生的力矩为260．7N·mm，达到了操作者抓取虚拟物体所需的抓取力。建立了不包含磁滞特性的二次多项式模型和适用于电流随机变化且包含磁滞特性的分段线性模型，当电流变化区间为0～1．2A和1．2～0A时，二次多项式模型的残余标准差分别为8．2N·mm和11．2N·mm，分段线性模型的残余标准差分别为5．9N·mm和6．2N·mm，分段线性模型的精度高。

对现有超磁致伸缩驱动器(GMA)数理模型的研究进展进行分类综述。从数学模型和物理模型两方面,系统地总结了各类模型的应用现状、发展分支及其发展趋势;综合对比和评价了Preisach模型、PI模型和J-A模型的优势与不足;探讨了GMA数理模型的未来研究方向。

针对磁流变液传动装置扭矩调控过程中时间响应长问题,分析了励磁线圈、涡流和磁滞对磁路时间响应特性的影响机理,设计并搭建了磁流变液传动装置实验平台,开展了输出扭矩响应时间实验。理论分析和实验结果表明:改变励磁线圈参数和抽头数量可有效缩短电流响应时间;优化磁路尺寸和减小材料电导率可减小涡流影响;磁滞对响应时间影响显著,撤销线圈电流响应时间比施加电流时增加了一倍。

直驱式电液伺服阀（DDV阀）采用力马达直接驱动伺服滑阀，其结构简单，可靠性高，抗污染能力强．而性能指标也能够满足实际系统需要，是目前有发展前途的一种电液伺服关键元件，但是其力马达的非线性对阀的性能有一定的影响，本文对磁滞非线性影响DDV电液伺服阀动态性能的问题进行了研究，所得出的结论为同类电液伺服阀的研发提供了参考。