1、概述

直線電機(jī)可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種變形，隨著自動(dòng)控制技術(shù)和微型 計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)再加上一套變換機(jī)構(gòu)組成的直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求。直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度高、反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好的特點(diǎn)。直線電機(jī)控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個(gè)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)。

本平臺(tái)以龍門(mén)式XYZ型直線電機(jī)為被控對(duì)象，提供基于Matlab Simulink設(shè)計(jì)的快速原型驗(yàn)證平臺(tái)，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便利、特別適用于控制類(lèi)研究生的科研開(kāi)發(fā)使用，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(zhǎng)補(bǔ)短，以獲得更好的控制性能。

2、龍門(mén)式XYZ型直線電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)特征優(yōu)勢(shì)

（1）模塊化設(shè)計(jì)：

采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰

（2）龍門(mén)式XYZ直線電機(jī)：

作為被控對(duì)象的龍門(mén)式XYZ直線電機(jī)選用了高精度直線驅(qū)動(dòng)模塊，可以實(shí)現(xiàn)精確的速度、位置閉環(huán)控制，分辨率可達(dá)1μm；

（3）開(kāi)發(fā)環(huán)境友好：

系統(tǒng)支持基于Matlab Simulink進(jìn)行異步電機(jī)控制算法設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字仿真到電機(jī)實(shí)物控制的平滑過(guò)渡；

（4）平臺(tái)實(shí)時(shí)性強(qiáng)：

控制器采用X86硬件運(yùn)行VxWorks實(shí)時(shí)系統(tǒng)的解決方案，實(shí)時(shí)性能可達(dá)百μs級(jí)；

（5）多樣化的調(diào)試手段：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提供熱議控制參數(shù)的在線修改，任意系統(tǒng)變量的在線監(jiān)測(cè)，以及所有觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、離線回放、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等豐富的開(kāi)發(fā)調(diào)試手段。

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

? 電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備認(rèn)知實(shí)驗(yàn)：電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器/仿真機(jī)/供電及其他硬件設(shè)備認(rèn)知及系統(tǒng)線纜鏈接

? 直線電機(jī)開(kāi)環(huán)及閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

? PID參數(shù)調(diào)試實(shí)驗(yàn)

? 基于PI控制的電機(jī)位置綜合性實(shí)驗(yàn)：正弦位置跟隨，電流波形監(jiān)視等

? 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：平臺(tái)支持用戶(hù)自建復(fù)雜控制算法進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

4、選型配置

5、部分用戶(hù)

?北京交通大學(xué) ?北京信息科技大學(xué) ?洛陽(yáng)師范學(xué)院 ?中南大學(xué) ?蘭州理工大學(xué)