直线电机的发展及应用概况

介绍了直线电机的分类及特点,直线电机是一种将电能直接转换成直线运动,而不需要通过任何中间转换机构的新颖电机.阐述了直线电机理论分析和优化设计的研究手段和最新研究成果,分析了直线电机核心控制部件、外围输出通道、控制理论和控制技术发展状况,简要叙述了直线电机在工业、办公设备、交通、家庭自动化、军事装备等领域的的应用现状和动态.根据直线电机应用研究的发展趋势,指出在利用计算机提高直线电机的控制精度和依据新原理研制新型直线电机的新技术推动下,直线电机具有广阔的应用和发展前景.     

城轨车辆直线电机牵引控制系统国产化的研究

针对城市轨道交通车辆直线电机运行的特点，研究探讨了直线牵引电机的控制方法；应用新型32位DSP芯片TMS320F2812及实时多任务操作系统DSP／BIOS实现了具体的牵引控制系统方案；该系统采用独特的补偿控制算法，最大牵引力跟踪和在线参数校正，提高了车辆直线电机运行的稳定性和牵引力；通过仿真分析验证了该控制系统方案的可行性，对以后直线电机车辆实现国产化有一定的参考价值。     

直线电机技术动向

一、伺服化目前，LIM（感应式直线电机）与LPM（脉冲式直线电机）在工业用直线电机中占主导地位，但LIM的控制性能及效率不理想，而LPM在振动及失速方面还不尽人意，故而难以用于高速、精密领域。为此，伺服化直线电机应运而生。其分类如图1所示。永磁型饲取直线电机的推力来源于水入磁铁磁束与电机子电流间的罗楞兹定律。这种电机被称为交流伺服直线电机（LASM）。由I。八SM、控制装计及直线传感器构成的LASM系统如图2所示，其控制装置由操作单元、驱动单元、定位单元及检测单元等构成。二、小型化由山田等开发的作为人造心脏驱…     

基于PMAC控制器的直线电机性能研究

本文讲述了PMAC运动控制器及直线电机原理，着重介绍基于PMAC控制器的直线电机PID调节，并通过实验加以验证。     

应用在自动门上的直线电机控制系统设计

永磁同步直线电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）与传统利用机械结构把旋转电机的旋转运动转化为直线运动的机械装置相比，因其具有功率密度高、响应快、体积小的优点被广泛应用于工业控制中。本文以自动门为研究背景，研究设计了一套永磁同步直线电机的控制系统。首先利用Altium Designer设计了该控制系统的硬件电路，包括电源电路、主控制芯片电路、磁耦隔离电路、驱动逆变电路和采样放大电路。其次利用Keil uVision5设计了该控制系统的控制程序，利用C语言编写了FOC(Field-Oriented Control)矢量控制算法，实现了对永磁同步直线电机的控制。最后，通过永磁同步直线电机实验平台，进行实验，验证了该控制系统的有效性。     

直线电机自动定位装置

针对直线电机次级板定位问题，设计了一套自动定位装置，试验表明：这套自动定位装置动作灵敏可靠，为常闭式直线电机挡车装置的可靠运转提供了保证     

基于DSP交流永磁同步直线电机矢量控制系统

在比较旋转电机和直线电机两者区别的基础上,分析了交流永磁同步直线电机结构特性。并就直线电机的特殊性给出了交流永磁同步直线电机调速的矢量变换控制方法,做出了基于DSP的控制系统的硬件和软件设计。     

基于DSP的直线感应电机模糊矢量控制系统研究

针对直线感应电机强耦合、多变量、非线性、时变的控制特点,将模糊控制策略应用到转差频率直线感应电机矢量控制系统中;建立了计及端部效应的直线感应电机等效数学模型,设计了基于DSP的直线感应电机模糊控制系统的软硬件,采用磁链开环、速度和电流闭环的矢量控制系统,对速度模糊控制器进行了设计;对直线感应电机在起动和负载情况下的动态特性进行了仿真实验,结果表明:采用模糊控制实现的直线感应电机转差频率矢量控制系统比具有基本数学模型的传统PI控制系统具有更强的鲁棒性。     

直线步进电机在机器人中的应用

现代机器人技术和柔性自动化生产线系统的很多机构中，开发了没有辅助变换装置的直线移动机构。这样的机构能保证完成复杂的运动并具有较高的定位精度和较宽的调速范围。这种装置系以直线步进电机为基础，并用微机完成其控制。俄罗斯扎包罗日斯克机器制造学院“电力拖动和工业自动装置”教研室对直线步进电机进行了较深入的研究，并制成了直线力从1～3000N的直线步进电机的拖动装置。图1给出了5相直线步进电机的结构图（由定子1和转子2组成）。其定子与普通步进电机的定子相近，而转子是一支穿在走子中间的圆柱体。转子由一组铁氧体5和非磁…     

双作用三直线电机往复泵试验装置研究

针对传统往复泵结构复杂、效率低、输出流量和压力波动大、维修不方便等缺点,提出并研制了一种双作用三直线电机往复泵试验装置。该装置以计算机为核心,具体由通用变频器、三相圆筒型感应直线电机、PCI数据采集卡和传感器等设备组成。通过系统软件编程,实现了单直线电机驱动往复泵试验和三直线电机协调控制往复泵试验。试验结果验证了理论研究的正确性。     

基于STM32的高精度柔性多轴运动控制系统设计

针对多台高精度直线电机组成的柔性夹持系统缺乏多轴控制器的问题，文中提出一种可以同时控制多台直线电机实现高精度定位、柔性夹持易碎物品、具备上位机界面和总线通信控制功能的多轴运动控制系统。该装置由主控制器、上位机软件、直线电机和.伺服电机、步进电机以及运动结构部件组成。主控制器由STM32F103VET6芯片与外围器件构成。光栅尺传感器产生位置信号分辨率达到05μm实现高精度控制。主控输出PWM控制I信号由驱动器放大并驱动直线电机运行，电流传感器监测负载变化情况结合控制算法实现柔性控制。主控程序逻辑包括多轴运动控制、PD算法控制、电流监测、RS232上位机通信和CAN总线多联机通信模块。通过CAN总线进行多联机协同运动控制，上位机软件实时监测和控制全部参数。该系统可以有效解决多台高精度直线电机协同控制的问题，本文阐述了该系统的框架及实现原理。     

基于ANSYS软件的磁浮列车直线感应电机的电磁场及电磁力分析

本文简述了应用于中低速磁浮列车的直线感应电机的原理和电磁场的数学推导，采用有限元法分析了直线感应电机的电磁场，获得了磁力线分布、气隙磁感应强度的矢量分布和电磁力等磁场参数，与理论推导所得到的结果相比较，仿真数值分析结果在一定的误差范围内与其一致。     

DSP在短行程直线电机精密位置控制中的应用研究

阐述了一种新研制的短行程永磁直流直线电机的工作原理,提出了基于DSP(TMS320LF2407A)的短行程直流直线电机数、模混合伺服控制系统方案,重点对直线电机的位置检测及控制技术进行了研究,给出了DSP控制器的位置检测接口电路、16位双极性数模转换器(DAC7641)的扩展电路和控制软件的实现方法。短行程直线电机的有效工作行程范围为±5mm,带有分辨率为1μm直线位移检测装置(光栅尺)。实验结果表明,控制系统设计合理,直线电机可实现精密定位,定位精度可控制在5μm以内。     

基于PMAC的直线电机PID研究

本文介绍了PMAC运动控制器及直线电机原理,着重讲述基于PMAC控制器的直线电机PID调节,并提出了PID 前馈控制法对直线电机进行控制.该方法应用于光刻机控制系统中,并已投入现代工业.     

基于定时中断编程的直线电机模型参数辨识研究

研究了基于定时中断编程的直线电机模型参数辨识技术。推导了直线电机的数学模型,建立了一个永磁同步直线电机驱动的单自由度实验台的硬件及软件系统。采用定时中断编程技术,在DOS下运行C语言程序,采集工作台位移数据,经数据处理,得到直线电机力常数为13．1N／A,与理论值较好吻合。     

B＆R-8KS系列水冷电机

贝加莱运动控制技术推出了新品——8KS系列异步／同步伺服电机，它是采用水冷冷却方式的电机产品，是贝加莱继白冷、风冷同步电机、直线电机、力矩电机后又一个系列的电机产品，它的推出为整体解决方案的提供又增添了新的生力军。     

永磁同步直线电机初始位置检测的研究

研究永磁同步直线电机初级和次级相对初始位置的检测原理及实现方法.通过直线电机坐标系的变换探讨直线电机的磁场分布,以及直线电机的电角度与位移的关系.推导d轴的电角度计算公式.提出一种使用绝对式光栅尺和FPGA器件来检测初始位置的方法,实现直线电机在任意位置的启动.     

基于MRAC 方法的直线电机的位置角度校正技术

分析了直线电机的位置角度误差对直线电机的输出电流的影响;为了消除直线电机的位置角度误差,作者在基于模型参考自适应控制方法的基础上设计了一套直线电机的位置角度校正系统.由于该校正系统中的位置角度误差补偿器采用不受位置角度影响的输入量对位置角度进行校正,所以可以在现有位置角度测量的基础上实现对位置角度的准确校正,为在现有直线电机和低精度光栅尺的情况下获得尽可能高的控制精度提供了保证.仿真和实验结果显示,采用位置角度校正后,直线电机可以实现对力矩电流的精确控制,而且位置角度误差能够被校正.     

直线电机电磁场的有限元分析及其仿真的实现

本文主要讨论了直线电机设计中电机电磁场的分析问题,介绍了应用有限元法计算电磁场的方法,详细说明了ANSYS软件在直线电机电磁场分析中的应用,并绘制了磁场分布图。     

中低速磁悬浮列车牵引供电仿真软件的设计

该文对一种中低速磁悬浮列车牵引仿真软件进行了介绍。该软件以磁悬浮列车所涉及的特殊性问题（如直线电机牵引、悬浮电磁铁的电磁阻力等）的分析作为基础，完成了对列车运行过程中的位置、速度、加速度以及能耗等参数的计算，牵引直线电机的运行状态的仿真，以及对牵引供电区间的划分。该软件实现了对磁悬浮列车运行系统中线路选择、弯道安排以及电机牵引能力等设计参数合理性的验证，并对牵引变电站的位置及容量等参数的设置具有一定的指导作用.