基于音圈直线电机的非圆车削加工进给系统研究

以中凸变椭圆活塞为例,研究了非圆截面零件的车削加工成形原理,在分析了加工过程中对刀具进给的要求的基础上,设计了以音圈直线电机直接驱动刀具的伺服进给系统,并实现了高速往复运动控制,最后在搭建的试验平台上模拟加工椭圆横截面,试验结果验证这套进给系统方案是可行的.     

直线电机在高速加工机床上的应用与展望

介绍了高速机床用直线电机的发展现状，列举了直线电机在高速进给驱动系统中的典型应用事例，并对高速机床用直线电机的前景进行了展望。     

直线伺服系统的鲁棒保性能控制研究

对具有不确定性的直线电机伺服系统进行鲁棒控制。把一矢量控制的永磁直线电机构成一个三环系统，在速度环和电流环内采用IP速度控制器和状态反馈控制器，以实现电机的高精度快速进给，并抑制外部扰动对系统的影响。为了保证对于所有允许的参数不确定性，系统都具有所期望的性能，采用保性能控制方法设计其最优状态反馈保性能控制器。对电机在两种最恶劣情况下作了仿真实验。结果表明，和传统的方法相比，用该方法设计的直线伺服系统具有性能鲁棒性，当参数变化时，系统具有较好的抗扰性和跟踪性能。     

新型双定子直线振荡电机分析及建模

新型双定子直线振荡电机可替代空调、冰箱中传统的往复式活塞压缩机,提高系统效率,降低噪声.与现有压缩机中的直线振荡电机相比,还具有结构简单与功率密度高的显著优点.其铁心与普通旋转电机铁心叠装方式相同,永磁体结构新颖.动子在两个恢复弹簧的作用下做往复运动.本文首先引入矢量模型,分析了系统的工作状态,再基于磁路方法,建立了准确的数学模型,并分析了负载及弹簧弹性系数对电机性能的影响.实验结果与分析结果吻合,证明本模型是正确有效的.     

永磁直线同步电动机推力波动分析及抑制方法综述

在细微进给、高精度加工数控机床伺服系统中,永磁直线同步电机运行时推力波动需要进行抑制及控制。针对该问题,目前虽然有很多的抑制方法,但均存在局限性。文章对永磁直线同步电机的推力波动成因进行了概述,同时介绍了抑制其推力波动的举措,并从电机设计角度及控制方式上进行了综合阐述。     

永磁直流直线电机及其控制

介绍了短行程往复运动的永磁直流直线电机的基本结构和行程方程，以及三种典型的应用场合的运行分析，并对各种驱动控制电路进行了分析比较。     

直线开关磁阻电机的结构设计与控制

描述直线开关磁阻电机(LSRM)的结构设计和控制系统设计.文中提供了设计的理论推导,并提供相关的设计数据和设计结果,进行了系统分析,采用根轨迹补偿设计法提高系统的快速响应性.结果表明:这种技术在中低速的精密位置控制和直线往复运动中具有良好的控制性能.     

非圆切削刀具进给系统的复合迭代学习控制

依据数据驱动控制方法的特性,提出了带有迭代学习前馈的非圆车削刀具进给的无模型自适应控制算法,组合化的控制器设计方案实现了无模型自适应反馈控制算法用来稳定系统,学习控制算法用于刀具进给直线电机控制系统的非线性补偿.通过永磁同步直线电机刀具进给驱动系统的实时实验,验证了该组合方法增强了单独使用PID算法的控制性能,提高了非圆车削刀具进给直线伺服系统的位置跟踪精度.     

直线电机在现代机床业中的应用与发展

1直线电机在机床中的应用优势 直线电机具有结构简单,无接触运行,噪声低,速度和精确度高,控制容易,维护方便,可靠性高等优点。随着超高速切削、超精密加工等先进制造技术发展,对机床各项性能提出了越来越高的要求。尽管当前世界先进的交直流旋转电机伺服系统性能已大有改进,但由于受到传统机械结构（即旋转电动机＋滚珠丝杠）进给传动方式的限制,有关伺服性能指标难以得到突破性提高。     

直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,直线电机驱动技术(Linear Motor Driving)带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。     

Disturbance suppression control with preview action for a linear dc brushless motor

This paper proposes a disturbance suppression control with preview action for a brushless and coreless-type linear dc motor. The brushless and coreless-type linear dc motor is coggingless and has long life. It is suitable for high speed and precise positioning control. Parameter variation and load change are regarded as an equivalent disturbance signal and the compensation action is applied by utilizing the estimated value of the equivalent disturbance inside the inner loop. Next, an optimal preview control system is synthesized including the disturbance suppression control system mentioned in the foregoing. Disturbance suppression, improving phase delay and lowering the input peak value are attained in this control system. These effects are confirmed by applying the linear dc motor.     

直线直流电动机的迭代学习控制研究

直线电机的诸多非线性因素是影响其控制精度的主要原因。迭代学习控制能充分借助历史控制信息构成当前控制输入且不依赖被控系统的详细模型。基于迭代学习控制思想,在PID控制的基础上,设计应用于直线电机运动系统的迭代学习控制器(ILC)。仿真结果表明,迭代学习控制器能够克服非线性特性对直线电机运动系统的影响,提高系统控制精度。     

基于Ansoft的直线感应电机三维动态仿真

基于ANSOFT公司的Maxwell 3D的仿真环境建立了直线感应电机（LIM）的仿真模型。在所建立的模型基础上,对直线感应电机的基本特性和起动过程进行了动态仿真。仿真结果用来指导直线感应电机的理论研究以及本体和其控制系统的设计。     

磁控形状记忆合金蠕动型直线电机研究

磁控形状记忆合金(MSM)是一种新型具有形状记忆功能的合金材料，不仅变形率大，易于控制，动态响应速度高，而且功率密度大和机电能量转换效率高，特别适合于制造高精度的运动与位置控制执行器。该文首先介绍MSM材料在磁场作用下的变形机理与磁控特性，然后分析利用仿生学蠕动原理将MSM小步距的位移累加形成直线电机所需要的大行程的工作原理，而后论述蠕动型MSM直线电机的设计与控制方法，最后给出样机的试验结果。     

基于RFNN补偿的直线伺服系统反推控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,采用智能反推控制策略对该伺服系统进行有效的补偿控制。考虑参数变化、外部负载扰动和摩擦力等不确定因素对系统伺服性能的影响,设计基于递归模糊神经网络(RFNN)的反推控制器,利用了递归神经网络具有捕获系统动态信息的优点,可实时补偿不确定因素对跟踪性能的影响。仿真结果表明,控制策略明显降低了不确定因素对系统性能的影响,从而显著提高了直线伺服系统的位置跟踪精度。     

混合式直线步进电动机控制技术

介绍了一种航空放油阀用混合式直线步进电动机驱动控制系统。分析了电机的工作原理，并对电机的末端冲击、平稳运行等关键技术进行了研究，给出了单片机及其细分控制电路和末端降速控制方法。试验结果表明：该电机可作为直线阀门的直接驱动部件。     

Constructions and characteristics of a tiny piezoelectric linear motor using radial mode vibrations

A tiny ultrasonic linear motor with a structure has been developed, and various shaft materials were tested in the motor in order to improve its dynamic properties. We found that the shaft material has direct influence on efficiency, reliability and quality of the motors and their dynamic properties and is crucial to the achievement of high motor performance. The use of shafts of various materials such as stainless steel, stainless steels coated with DLC (Diamond Like Carbon) and PTFE (Teflon), a Pyrex, and a graphite, can make it possible to improve dynamic properties of the motors over a wide range of tribological conditions. In a motor with a stainless steel shaft coated with DLC driven at 44 kHz, its velocity was 4 mm/s with a force of 75 mN. When a motor used the Pyrex shaft was used a force of 110 mN was attained at 51 kHz. Thus the maximum force produced by a motor with a graphite shaft is estimated to be 120 mN with a velocity of 8 mm/s. We found that graphite has the appropriate surface conditions and directional texture to promote the linear motion of the moving element. Finally, the use of a cap resulted in significant improvements in the stability of the motor’s operation. Motor with graphite and Pyrex shafts were found to exhibit very stable operation and improved dynamic characteristics.     

双圆筒复合次级直线感应电机性能计算

简述了复合次级双圆筒直线电机的结构特点和由其结构所决定的优越性,给出了此种电机三层模型与此模型的等效电路,推导出确定等效电路中电气参数的公式,进而给出按等效电路计算电机性能的公式,为求取和分析复合次级双筒型直线电机的特性提供了有效方法.     

单模态纵-弯复合直线电动机的机理与特性

提出了一种融合一阶纵振和四阶弯曲振动模式的单模态直线超声波电动机,介绍了电动机的结构和运行机理,利用有限元方法建立了电动机定子的机电耦合模型,仿真分析了电动机定子的振动特性,确定了电动机定子工作模态和工作频率;利用弹性杆的纵振动和悬臂梁的弯曲振动理论建立了电动机驱动足椭圆运动轨迹方程,分析了激励电压相位差对电动机椭圆轨迹的影响;利用粘弹性接触机理给出了电动机的机械特性输出曲线,分析了预压力、激励电压幅值和激励频率等对电动机输出特性的影响。通过数值和仿真分析得出:单模态直线超声波电动机的工作频率为39 860 Hz,在外加激励电压Up-p=100 V时,电动机最大输出推力和空载速度分别达到19.1 N和310 mm·s~(-1)。     

基于USB-DSP的开放式运动控制器开发

针对数控技术的发展对运动控制系统的开放性、实时性、加工速度、精确度等性能指标提出了越来越高要求,运用基于前馈补偿的PID控制算法和时间分割插补原理,研究开发了基于USB2．0协议和DSP核心处理芯片的四轴交直流伺服电机运动控制器,并提供了丰富的动态链接库函,支持NURBS插补功能。仿真和实验结果表明,系统设计合理,具有实时性好,跟随误差小,加工精确度高等优点。