Nonlinear output control in hysteretic, saturating materials
Notice bibliographique
Résumé
The problem of determining the drive waveform that produces a desired output from a hysteretic, saturating material is considered both theoretically and experimentally. The specific problem of interest is the production of a high-amplitude, but monofrequency, sinusoidal polarization response. (The techniques presented could also be used to control other physical variables, such as the strain, if desired.) Two sample materials were considered, one of which is characterized by relatively low hysteresis (tan δ≈0.03) and tested using mechanical prestresses of 20.7 MPa (3 kpsi) and 41.4 MPa (6 kpsi), and the other of which is characterized by relatively high hysteresis (tan δ≈0.11), and tested without a prestress. Both samples were fabricated from the electrostrictive material lead magnesium niobate (PMN), although a magnetostrictive material (such as Terfenol-D) could have been tested instead. The samples were subjected to a bias voltage and prestress in order to simulate conditions that might arise in a full transducer. By analytically inverting a theory of hysteresis [J. C. Piquette and S. E. Forsythe, J. Acoust. Soc. Am. 106, 3317–3327 (1999) and J. Acoust Soc. Am. 106, 3328–3334 (1999)], the required (predistorted) drive waveform was determined. Both semi-major and minor hysteresis loops, in both polarization and strain, were measured and the parameters of the theory determined by least-squares fitting. The measurements were obtained under quasi-static conditions, with drive frequencies at or below 10 Hz. The observed fits of theory to data are of high quality. The theory was then inverted analytically to determine the drive required to produce the desired monofrequency polarization response, having a peak polarization value approximately equal to that achieved using a biased sinusoid of AC amplitude equal to the bias. The total harmonic distortion (THD) in the output polarization resulting from the inverting drive, computed using 10 harmonics, was experimentally observed to be about an order of magnitude less than that resulting from a biased sinusoid in all cases. It is shown that the hysteresis loop arising when using the distortion-reducing drive is of smaller area than that obtained when driving with a sinusoid to achieve the same polarization amplitude. Thus, the distortion-reducing drive results in a smaller loss per cycle than is obtained with a sinusoidal drive.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».