直線電機的歷史可以追溯到1840年惠斯登制作的并不成功的略現(xiàn)雛形的直線電機妹沙，其后的160多年中直線電機經(jīng)歷了探索實驗昔永、開發(fā)應用和使用商品化三個時期浸萤。

　　1971年至目前何别，直線電機終于進入獨立應用的時期篮啦，各類直線電機的應用得到了迅速的推廣，制成了許多有實用價值的裝置和產(chǎn)品挥萌，例如直線電機驅動的鋼管輸送機绰姻、運煤機、各種電動門引瀑、電動窗等狂芋。利用直線電機驅動的磁懸浮列車，速度已超過500km/h憨栽，接近了航空飛行的速度帜矾。

　　我國的直線電機的研究和應用是從20世紀70年代初開始的。目前主要成果有工廠行車屑柔、電磁錘屡萤、沖壓機等珍剑。我國直線電機研究雖然也取得了一些成績，但與國外相比死陆，其推廣應用方面尚存在很大的差距招拙。目前，國內不少研究單位已注意到這一點措译。

　　近幾年迫像，國際上對數(shù)控機床采用直線電機顯得特別熱門，其原因是：

　　為了提高生產(chǎn)效率和改善零件的加工質量而發(fā)展的高速和超高速加工現(xiàn)已成為機床發(fā)展的一個重大趨勢误即，一個反應靈敏薇兆、高速、輕便的驅動系統(tǒng)捅腋，速度要提高到40～50m/min以上肯矾。傳統(tǒng)的“旋轉電機+滾珠絲杠”的傳動形式所能達到的最高進給速度為30m/min，加速度僅為3m/s2绊寞。直線電機驅動工作臺界赦，其速度是傳統(tǒng)傳動方式的30倍，加速度是傳統(tǒng)傳動方式的10倍条赚，最大可達10g焰箩；剛度提高了7倍；直線電機直接驅動的工作臺無反向工作死區(qū)递思；由于電機慣量小影晋，所以由其構成的直線伺服系統(tǒng)可以達到較高的頻率響應。

　　1993年毕删，德國ZxCell-O公司推出了世界上第一個由直線電機驅動的工作臺HSC-240型高速加工中心镜会，機床主軸最高速達到24000r/min，最大進給速度為60n/min终抽，加速度達到1g戳表，當進給速度為20m/min時，其輪廓精度可達0.004mm昼伴。美國的Ingersoll公司緊接著推出了HVM-800型高速加工中心匾旭，主軸最高轉速為20000r/min，最大進給速度為75.20m/min圃郊。

　　1996年開始价涝，日本相繼研制成功采用直線電機的臥式加工中心、高速機床描沟、超高速小型加工中心飒泻、超精密鏡面加工機床、高速成形機床等吏廉。

　　我國浙江大學研制了一種由直線電機驅動的沖壓機，浙江大學生產(chǎn)工程研究所設計了用圓筒型直線電機驅動的并聯(lián)機構坐標測量機。2001年南京四開公司推出了自行開發(fā)的采用直線電機直接驅動的數(shù)控直線電機車床席覆，2003年第8屆中國國際機床展覽會上史辙，展出北京電院高技術股份公司推出的VS1250直線電機取得的加工中心，該機床主軸最高轉速達15000r/min袄优。

　　直線電機的工作原理

　　直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能鹏愚，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開紫掷，并展成平面而成味羡，由定子演變而來的一側稱為初級，由轉子演變而來的一側稱為次級伯梧。在實際應用時院蜘，將初級和次級制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內初級與次級之間的耦合保持不變惊眠。直線電機可以是短初級長次級纳傍，也可以是長初級短次級〖庀剩考慮到制造成本拧亡、運行費用，目前一般均采用短初級長次級宣璧。

　　直線電動機的工作原理與旋轉電動機相似谤碳。以直線感應電動機為例：當初級繞組通入交流電源時，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場溢豆，次級在行波磁場切割下估蹄，將感應出電動勢并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力沫换。如果初級固定臭蚁，則次級在推力作用下做直線運動；反之讯赏，則初級做直線運動垮兑。

　　直線電機的驅動控制技術

　　一個直線電機應用系統(tǒng)不僅要有性能良好的直線電機，還必須具有能在安全可靠的條件下實現(xiàn)技術與經(jīng)濟要求的控制系統(tǒng)漱挎。隨著自動控制技術與微計算機技術的發(fā)展系枪，直線電機的控制方法越來越多。對直線電機控制技術的研究基本上可以分為三個方面：一是傳統(tǒng)控制技術磕谅，二是現(xiàn)代控制技術私爷，三是智能控制技術。

　　傳統(tǒng)的控制技術如PID反饋控制膊夹、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應用痒仇。其中PID控制蘊涵動態(tài)控制過程中的過去然那、現(xiàn)在和未來的信息，而且配置幾乎為最優(yōu)恰印，具有較強的魯棒性涝沈，是交流伺服電機驅動系統(tǒng)中最基本的控制方式。為了提高控制效果瓢圈，往往采用解耦控制和矢量控制技術侍醇。

　　在對象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件珊场、運行環(huán)境是確定不變的條件下子历，采用傳統(tǒng)控制技術是簡單有效的。但是在高精度微進給的高性能場合逼酗，就必須考慮對象結構與參數(shù)的變化稻便。各種非線性的影響，運行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時變和不確定因數(shù)保铐，才能得到滿意的控制效果哄谆。因此，現(xiàn)代控制技術在直線伺服電機控制的研究中引起了很大的重視季春。常用控制方法有：自適應控制洗搂、滑模變結構控制、魯棒控制及智能控制载弄。

　　近年來模糊邏輯控制耘拇、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等智能控制方法也被引入直線電動機驅動系統(tǒng)的控制中。目前主要是將模糊邏輯宇攻、神經(jīng)網(wǎng)絡與PID惫叛、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結合，取長補短逞刷，以獲得更好的控制性能嘉涌。

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