高周波磁歪換能器の共振状態および出力特性は、電磁励起条件、発熱程度、および負荷状況など複数の要因によって影響を受ける。高周波磁歪換能器の出力性能を向上させるために、本論文では作動温度および負荷変化が換能器の共振周波数および最適バイアス磁場に与える影響を詳細に研究し、閉ループ制御システムを設計した。まず、換能器のインピーダンス円図および出力加速度特性に基づき、異なる温度および負荷条件下での磁歪換能器の共振周波数および最適バイアス磁場について実験的にテストし、その変化規則を明らかにした。次に、テストデータに基づき、逆伝播（Back Propagation、BP）ニューラルネットワーク予測モデルを構築し、遺伝的アルゴリズムおよび粒子群アルゴリズムを用いてBPニューラルネットワークを最適化し、温度および負荷と共振周波数および最適バイアス電流との非線形関係を表現した。最後に、磁歪換能器の閉ループ制御システムを構築し、予測モデルの予測結果を利用して閉ループ制御器の参照値をリアルタイムで調整し、共振周波数および最適バイアス磁場の自動追跡を実現した。実験結果は、本制御システムが換能器の出力特性最適化に有効であることを証明し、異なる作動条件下で換能器の出力加速度振幅を平均25.65％向上させることができた。

高周波磁歪換能器;共振周波数;バイアス磁場;BPニューラルネットワーク;閉ループ制御システム