随着科技的进步,汽车行业提出了电动汽车、轻型汽车、智能网联汽车的发展趋势,而汽车车身上传统的电磁执行器质量大、体积大、噪声大等缺点日益凸显,与新时代汽车的发展理念相悖。形状记忆合金是一种新型材料,而以形状记忆合金材料作为执行元件的执行器具备结构小巧、无冲击噪声、无电磁干扰等优点,可以用来替代汽车上的传统电磁执行器从而改善上述缺点,具备着着良好的发展前景。形状记忆合金由于独特的材料成分,使其相比于普通金属能完成更多的工作要求。丝式SMA材料在处于低温状态下可以通过加热发生相变,宏观表现为长度缩短,同时对外施加较大的位移与应力,这被称为形状记忆效应,利用这一特性制成的SMA执行器具有响应速度快、输出力大、无冲击噪声等优点,通过一定的控制方法,使其可以在任一指定位置完成位移输出工作,同时为未来的新型SMA执行器提供更多的研究基础与思路。本文中对SMA材料的基本特性做出了一定的理论分析,结合材料特性制作执行器样机,根据样机性能针对性的进行了控制方法的研究,主要研究内容如下:对SMA材料已知的主要性能结合材料结构做出原理性的分析,并进行了静态拉伸实验,包括最大可恢复应变、应变幅值、应变速率、温度对SMA材料的影响,用实验获取作为执行器元件的丝式SMA的相关力学性能参数,为后续的仿真计算提供理论基础。从数值模拟的角度阐述SMA本构模型理论,并根据SMA的材料本构模型,结合实验获得的材料弹性模量、临界应力、相变温度等参数,建立SMA执行器应力应变数值模型,另一方面采用双丝对拉式结构设计并制作SMA执行器样机,通过实机试验获取SMA执行器在指定温度下的往返运动过程数据,结合本构模型的仿真计算进行对比,确保模型建立与执行器样机的一致性,并通过不同的电流激励获取执行器在不同输入下的输出响应,获取相关实验数据,为执行器精确驱动方法的研究提供数值基础。利用可编程控制电源、直线位移传感器、NI采集卡等实验设备,结合PC端软件对SMA执行器样机进行控制实验,根据执行器样机的相关实验数据结合现代控制理论,提出了三种控制方法对SMA执行器样机进行精确控制实验及控制效果对比,双通道PID自调节控制方法、基于比例增益的模糊控制方法、基于电流特性的自调节控制方法。实验后获取控制参数对控制过程的影响方式及规律,进一步优化控制方法。最终用定点输出、正弦输出、阶跃输出三种目标信号对三种控制方法进行控制效果实验。实验结果显示在定点输出工况下三种控制方法均有良好表现、在阶跃输出工况下模糊控制方法性能最好、在正弦输出工况下PID控制的鲁棒性与快速性均较强。基于电流特性的自调节控制方法相比于主流控制方式不具有普适性且鲁棒性较差,但对于本次研究过程中的实机针对性较强,输出速度较低但过程平稳结果准确;PID控制能够对系统的响应进行实时判断,同时响应速度较快,准确性也较高;模糊控制中相比前两种控制方法稳定性且普适性均比前两者较强,在目标信号变化速率较低时效果相比另外两种方法尤其突出。三种控制方法在本次研究中的工况下均有良好的表现,克服了SMA回复速度慢且难以精确定位的问题,从方差数值看,正弦工况与阶跃工况下PID控制跟踪性能均为最佳,在阶跃工况下自调节方法性能表现稍差,模糊控制方法跟踪能力适中。但从实际曲线看自调节方法缺点在于难以胜任高频率变化的工况,在定点输出能力上这种方法具有最好的稳定性,另外两种方法均存在不同程度的超调与波动,最终证明了SMA材料作为新型执行器执行元件的潜力与可行性。