1、“.....最先用在生产线上运送物料，后来应用到机床上，如高频响小行程直线电机被用来推动车床横向刀架，实现非圆截面零件的车削加工。年代以后，随着高速加工概念的提出，直线电机开始作为进给系统出现在加工中心中。由于直接驱动进给系统具有传统进给系统无法比拟的优势和潜力，再次成为各国制造业关注的焦点，直线电机作为种机电系统，将精度要求很高而又笨重的机械部件“转嫁”于复杂的电气控制系统，这思路符合现代机电技术的发展趋势。目前国际市场的直线电机产品种类繁多，各有特色，美国的公司是世界上最著名的直线电机生产商，该公司在年就推出了无刷直流直线电机，并获得美国专利，他以永磁式直线电机为主，形成了不同结构不同功率的系列产品图.，广泛应用于各种领域。年代中后期，致力于研制以直线电机为驱动的机床进给系统，成为这领域的先驱者之。公司也推出了等大中型推力永磁直线同步电机图.，适合于加工中心进给系统的驱动。此外，公司和德国的公司也推出了永磁直线电机，并进军制造业精密运动领域。目前，国内直线电机的发展还处于实验室开发阶段，主要研究力量是大学和科研院所......”。

2、“.....广东工业大学成立了“超高速加工与机床研究室”，主要研究和开发“超高速电主轴”和“直线电机高速进给单元”。他们研究的是直线感应电机，开发了型直线电机高速数控进给单元，额定进给力为，最高进给速度，定位精度.，行程为。沈阳工业大学开始对永磁直线同步电机进行研究，并制造了推力为的样机。除了样机的研制外，他们研究的另重点是直线电机的控制算法及伺服系统。清华大学精密仪器与机械学系制造工程研究所针对高速加工中心进给系统的长行程高推力永磁直线同步电机进行了研究，现在已经设计出第二代样机，设计额定推力为。本课题研究的是用于该直线电机的全数字交流伺服控制系统，争取开发出具有自主知识产权的应用于高速机床进给系统的永磁直线同步电机伺服控制系统。目前直线电机直接驱动技术的发展呈现以下趋势．部件模块化包括初级次级控制器反馈元件导轨等部件模块化，用户可以根据需要如推力行程精度价格等自由组合．性能系列化由于直接驱动，不像旋转电机那样可以通过减速器的减速比丝杠螺距等环节调节性能......”。

3、“.....因此性能的系列化更丰富．结构多样化直线电机般直接和被驱动部件连接，为适应不同的安装要求结构必须多样化．控制数字化直线电机的控制是直接驱动技术的个难点，全数字控制技术是解决这难点的有效方案。交流,交换,永磁,直线,电机,机电,及其,伺服,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要直线电机在各行各业中发挥着越来越重要的作用，特别是在机床进给驱动系统中。本文以平板式交流永磁同步直线电机为研究对象，从电机机体到伺服驱动系统的软硬件设计作了深入研究。本文首先介绍了交流永磁同步直线电机机体设计过程中电枢绕组铝芯和定子磁钢的设计和改进方法，较大程度上减小了推力波动，并且结合大推力直线电机的特点设计了方便有效的装配过程。建立交流永磁同步直线电机的数学模型，在此基础上分析了当今最通用的伺服控制策略，选择了矢量控制方法。确定的矢量控制实现形式。通过方法进行脉宽调制，合成三相正弦波。选用公司系列最新，深入研究了以上算法在中的实现形式。采用了语言和汇编语言混合编程的实现方法。在功率放大装置中，以智能功率模块为核心......”。

4、“.....还包括电流采样光电隔离过压欠压保护和电源模块等。由于知识和能力的限制，本次课题只对直线电机做些理论研究。关键词永磁同步直线电机矢量控的作用在直线电机上，因此对直线电机的伺服控制系统的性能好坏，又决定了直线电机的整体性能。目前国外对直线电机的研究已处于应用阶段，技术已经很成熟，但价格昂贵，为了提高我国机床和制造业水平，国内已经开始了直线电机特别是机床进给系统用的直线伺服电机的研究，但还处在探讨和试制阶段。为了掌握自己的知识产权，清华大学制造所于年开始研究大推力长行程交流永磁直线同步电机进给单元的。之前，第代样机已经制造出来，但控制性能有待改善，有必要进步研究直线电机的交流伺服控制单元。本课题是根据上述背景和研究所现有条件提出来，针对现有的样机进行了三相交流伺服控制系统的研究。作为高速加工中心的关键功能部件之，直线电机的核心技术和应用市场都被国外的大公司如等所拥有，因此自主开发套直线电机及其伺服控制系统对于提高我国制造业水平和高速加工设备国产率有着较大的实际意义和经济价值。此外，直线电机还应用于军事交通等领域......”。

5、“......直线电机的运行原理及特点直线电机的基本运行原理所谓直线电机就是利用电磁作用原理将电能直接转换直线运动动能的设备。可以想象把旋转电机的定子和转子沿半径剖开后展平，可以得到直线电机的初级和次级，在实际应用中，为了保证在整个行程之内初级与次级之间的耦合保持不变，般要将初级与次级制造成不同的长度。直线电机与旋转电机类似，通入三相交流电流将磁链方程代入上式得设为定子电流合成空间矢量，则有与轴间的角度为，则有将式和式带入式得电磁转矩方程为上式中第项是由定子电流合成磁场与永磁体励磁磁场相互作用产生的电磁转矩第二项是磁阻转矩，它是由转子凸极效应引起的，并与两轴电感参数的差值成正比。当时，上式为本永磁直线同步电机采用平板式结构，初级为三相分布绕组，次级为交替排列的永磁体。初级通入三相对称交流电时，产生的行波磁场和次级磁场相互作用产生直线推力。采用矢量控制策略，轴的电流分量和轴的电流分量之间的空间矢量夹角始终是，因此电机推力与近似成正比关系。......”。

6、“.....控制可以降低与电机匹配的变频器的容量，适用于大功率交流同步电机调速系统。恒磁链控制可以增大电动机的最大输出转矩。比起控制，输出转矩要大倍。对于最大转矩电流控制，电机在输出力矩满足要求情况下定子电流最小，可以减小铜耗，提高效率，有利于逆变器开关器件的工作。是种比较优异的电流控制方法。但是，该控制方法运算复杂，运算量比较大，需要高性能的控制器方可胜任。对于控制，转矩只受定子电流轴分量的影响，简化了电机数学模型。对于要求产生转矩定的情况下，需要的定子电流最小，可以大大降低铜耗，提高效率，而且本直线电机属于中小功率类型，所以我们采用这种最常用最简单的控制方法。对于控制方法的实现，又可以分为电压前馈解耦控制和电压反馈解耦控制。电压前馈解耦控制是种完全线性解耦控制方案，可使完全解耦。但为获得该控制结果，必须实时检测电机速度与，并做和的乘法运算。由于测量精度和微处理器运算速度问题，其电流控制方案的实时性很难保证，从而要做到完全解耦很困难。电流反馈解耦控制是种近似的解耦控制，只要适当处理，可以使永磁同步电机在动态静态过程中获得近似解耦......”。

7、“.....且控制电路简单，实现方便，是目前普遍采用的电流解耦控制方法。本系统的电流控制采用电流反馈解耦控制方法。本课题采用全数字矢量控制算法。针对直线永磁交流伺服系统的控制器设计，主要应用了神经网络的学习能力和模糊控制器的逻辑判断和推理能力。其中模糊控制器专用芯片已经商品化，因其实时性好控制精度高，在伺服系统中已有应用。如图.是典型的模糊控制结构，这样根据输入差分等级不同建立相应的模糊控制规律或做相应的改进。神经网络的应用是与模型参考自适应控制相结合提出了模型参考自适应神经网络控制的种新型控制技术，它兼具了两者的优点，更进步提高了直线电机系统的伺服性能。专家控制般用于复杂的过程控制中，在伺服系统中研究较少。预计在不远的将来，智能控制策略必将成为交流直线电机伺服系统中最重要的控制方法之。综上所述，可以看出直线电机的控制算法运算量较大，而且在高速加工进给系统的实际应用实时性要求很强。因此，要提高直线电机伺服控制系统的总体性能，应选择高性能的运算单元和伺服控制方案。在高速加工中心进给系统中通常采用全数字驱动技术......”。

8、“.....采用实现伺服控制。试验研究旋转电机的试验技术已经很成熟，但是很少有专门介绍直线电机试验技术的文献，试验研究又在直线电机技术发展中的起很大作用。由于结构和运行方式均不同于旋转电机，因此，直线电机的试验方法也有其特殊性，需专门设计试验台和试验方法。.本文主要研究内容本文研究了基于交流永磁直线同步电机的伺服控制单元，主要包括硬件的选型设计和软件控制算法的实现，并初步做了相关的验证性实验。主要内容包括．交流永磁直线同步电机伺服控制的总体方案分析．交流伺服控制单元硬件结构的分析和选型．交流永磁直线同步电机数学模型和控制算法的研究．全数字交流伺服控制单元的软件结构和控制界面研究第章交流永磁直线同步电机基本结构.实验用交流永磁同步电机基本结构本课题所用直线电机为我系自己设计开发的交流永磁同步直线电机，如图所示。此直线电机为平板式永磁同步直线电动机。在结构上主要由初级次级导轨传感器拖链等部分组成。初级和次级是直线电机产生推力的两个最重要的部件，他们的结构组成很大程度上决定了电机的性能。直线导轨起着支撑作用......”。

9、“.....传感器主要有光栅磁极霍尔电流霍尔。.初级结构设计永磁同步直线电机的初级主要由电枢绕组和铝芯两大部分组成。电枢绕组由在同平面上按照定规律沿纵向排列并互相连接在起的多组线圈构成铝芯是被铣出具有定槽型和齿型绕组线圈有规律绕接在铝芯的齿槽中。电枢绕组由高耐热漆包线作为绕组线圈的导线，铝心既是绕组线圈的安装和支撑结构，也是电机的磁路组成部分。世界上第台在展览会上展出的直线电机驱动工作台的高速加工中心是德国公司于年在德国汉诺威欧洲机床展览会上展出的型加工中心，采用的是德国公司开发的感应式直线电机，各轴的移动速度高达，加速度可达。和公司在年代中期的合作最初实现了直线电机在机床上的应用。公司希望机床既高速高精度，又高柔性。合作的结果是公司推出了“高速模块”，结构如图.所示。其三轴都安装了公司的永磁式直线电机，获得很好的性能。国内些公司和研究所也开始涉足机床的高速化工作。在第八届展览会上，北京机电院高技术股份公司推出了我国第台采用直线电机驱动的加工中心立式加工中心，该机床采用了公司的型直线电机和数控系统，轴进给速度可达，加速度可达......”。