超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material, GMM)具有磁致伸缩应变大、响应速度快、能量转换效率高、输出力大及可靠性好等优点,广泛应用于精密加工、精密仪器、振动控制等微驱动领域。非圆活塞异形孔对改善活塞销孔的应力分布、提高活塞承受载荷的能力、延长活塞的使用寿命具有非常重要的意义,但这种结构给活塞异形孔的精密加工带来了技术难题。课题组提出将超磁致伸缩材料嵌入镗杆内部,研发了超磁致伸缩智能构件驱动非圆孔精密镗削系统。为进一步提高加工精度,本文对现有开环控制系统进行了改进,针对超磁致伸缩驱动非圆孔精密镗削的闭环控制系统相关技术进行了研究工作。本文首先通过文献调研,概述了超磁致伸缩材料的特性及工程应用,对超磁致伸缩驱动器精密位移控制方法、回转体径向微位移检测方法的国内外研究现状进行了分析。然后,对超磁致伸缩智能构件驱动非圆孔精密镗削系统的组成及被控对象的特性进行了深入了解,基于现有开环控制系统,提出了基于智能镗杆径向微位移反馈的闭环控制系统方案。随后,针对闭环控制系统中镗杆径向微位移反馈检测这一技术难点,提出采用两正交布置的位移传感器和主轴编码器的检测方法,并对检测信号中存在的误差进行了分析和处理,完成了闭环反馈检测系统的硬件和软件设计,通过镗杆径向进给量测量实验验证了该方法的可行性。在此基础上,通过实验建立了被控对象的P-I迟滞模型,并对其进行求逆,采用逆模型前馈补偿PID控制策略,对控制参数进行了整定,完成闭环控制算法设计和DSP控制系统的软件设计。最后通过闭环控制系统阶跃响应、位置跟踪和轨迹跟踪对比实验,验证了所建立的闭环控制系统有效性。