對直線電機(jī)控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個方面:一是傳統(tǒng)控制技術(shù),二是現(xiàn)代控制技術(shù),三是智能控制技術(shù)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)如pid反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中pid控制蘊(yùn)涵動態(tài)控制過程中的信息,具有較強(qiáng)的魯棒性,是交流伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中基本的控制方式。為了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技術(shù)。在對象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件、運(yùn)行環(huán)境是確定不變的條件下,采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡單有效的。但是在高的精度微進(jìn)給的高的性能場合,就必須考慮對象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線性的影響,運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時(shí)變和不確定因數(shù),才能得到滿意的控制效果。因此,現(xiàn)代控制技術(shù)在直線伺服電機(jī)控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有:自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。主要是將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與pid、h∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合,取長補(bǔ)短,以獲得---的控制性能。
音圈電機(jī)
音圈電機(jī)產(chǎn)生的推力的大小取決于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及電流強(qiáng)度:f = β*l*i, 電流與產(chǎn)生的力的關(guān)系,出軸電機(jī)單價(jià),在直線型音圈電機(jī)中體現(xiàn)為力敏感度kf,在旋轉(zhuǎn)型音圈制動器中體現(xiàn)為扭力敏感度kt。我們的設(shè)計(jì)中把kf的單位定義為n/a,kt的單位為n·m/a。n牛頓是力的單位,測量的是推或拉的力的大小。音圈電機(jī)是一個簡單的裝置,將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械力,所以其定位以及力的控制通過位置反饋裝置以及控制器達(dá)成,其精度由控制器決定,與音圈電機(jī)本身-關(guān)系。
電動懸浮系統(tǒng) (eds) 與線性同步馬達(dá) (lsm) 之組合,出軸電機(jī)參數(shù),電磁懸浮 (ems) 則是利用---相吸的原理,列車兩側(cè)向?qū)к壄h(huán)抱 (類似跨座式單軌系統(tǒng)),列車環(huán)抱的下部裝有電磁石,導(dǎo)軌的底部裝有鋼板代替線圈,此時(shí)導(dǎo)軌之鋼板在上,而列車之電磁石在下,出軸電機(jī)安裝,當(dāng)通電勵磁時(shí),電磁石產(chǎn)生之磁場吸引力吸引列車向上,列車因重力而下沉,兩力平衡時(shí)使列車與導(dǎo)軌間產(chǎn)生間隙 (gap),列車即因此懸浮,其懸浮高度 (約10 ~ 15mm) 因磁力強(qiáng)弱而產(chǎn)生變化,故磁場之勵磁電流須采封閉回路以保持磁力穩(wěn)定。此外,列車一開始 (速度為零時(shí)) 即可產(chǎn)生懸浮,因此列車不須裝置車輪。通常采用電磁懸浮 (ems) 的系統(tǒng),可采用“線性的感應(yīng)馬達(dá)”(linear induction motor, lim) 或線性同步馬達(dá) (lsm) 作為推進(jìn)系統(tǒng),其速度可---500kph以上,圖2即顯示電磁懸浮系統(tǒng) (ems) 與線性的感應(yīng)馬達(dá) (lim) 之組合。