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简述直线电机模组的工作原理

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简述直线电机模组的工作原理

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简述直线电机模组的工作原理

  直线电机是一种不经过任何中间转换机构,直接将电能转换成直线运动机械能的传动装置。直线电机模组可以被视为旋转马达,其在径向方向上被切割,摆动音圈马达,并且发展成平面。从定子演化出来的一面叫初级,从转子演化出来的一面叫次级。在实际应用中,初级和次级被制成不同的长度,以确保初级和次级之间的耦合在所需的行程范围内保持不变。

直线电机模组

  直线电机模组可以是短初级和长次级,或者长初级和短次级。考虑到制造成本和运行成本,以直线感应电机为例:初级绕组通交流电源时,气隙中会产生行波磁场,次级绕组被行波磁场切割时,会感应出电动势,产生电流,与气隙中的磁场反应产生电磁推力。如果初级是固定的,次级在推力作用下做直线运动;相反,初级沿直线运动。

  直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统,不仅要有性能良好的直线电机,还要有在安全可靠的条件下,能够满足技术经济要求的控制系统。随着自动控制技术和微机技术的发展,音圈电机和直线电机的控制方式越来越多。

  直线电机模组控制技术的研究基本可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。

  PID反馈控制和解耦控制等传统控制技术在交流伺服系统中得到了广泛的应用。其中,PID控制包含了动态控制过程中的信息,鲁棒性强,是交流伺服电机驱动系统中的基本控制方式。为了提高控制效果,音圈电机往往采用解耦控制和矢量控制技术。在对象模型是确定的、不变的、线性的,运行条件和运行环境是确定的、不变的情况下,采用传统的控制技术是简单有效的。

  然而,在高精度微进给的高性能场合,必须考虑物体结构和参数的变化。各种非线性影响、运行环境变化和环境扰动都是时变的、不确定的因素,这样才能获得满意的控制效果。

  因此,现代控制技术在直线电机模组控制的研究中引起了极大的关注。常见的控制方法包括自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制和智能控制。它主要是将模糊逻辑、神经网络与现有成熟的控制方法如PID、H控制相结合,取长补短,从而获得更好的控制性能。


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