对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。其中PID控制蕴涵动态控制过程中的信息,具有较强的鲁棒性,是交流伺服电机驱动系统中基本的控制方式。为了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技术。因为音圈电机是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈电机本身无关。在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。但是在高的精度微进给的高的性能场合,就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数,才能得到满意的控制效果。因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有:自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。
直线电机原理
一般电动机工作时都是转动的.但是用旋转的电机驱动的交通工具(比如电动机车和城市中的电车等)需要做直线运动,用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动.这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置.能不能直接运用直线运动的电机来驱动,从而省去这套装呢?音圈电机被广泛用在精密定位系统和许多不同形式的高加速、高频激励、快速和高精度定位运动系统中。几十年前人们就提出了这个问题.现在已制成了直线运动的电动机,即直线电机.
音圈电机,是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。它利用来自磁场或通电线圈导体产生的磁场中磁极的相互作用产生有规律的运动。其原理是:在均匀气隙磁场中放入一圆筒状绕组,绕组通电产生电磁力带动负载作直线往复运动,改变电流的强弱和极性,就可改变电磁力的大小和方向。因为音圈电机是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈电机本身无关。音圈电机(Voice Coil Actuator)是一种特殊形式的直接驱动电机,能将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置。其原理是:在均匀气隙磁场中放入一圆筒状绕组,绕组通电产生电磁力带动负载作直线往复运动。
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