直线电机的控制技术

控制技术是直线电机设计的另一个重点和难点。直线步进系统运行时直接驱动负载，这样负载的变化就直接反作用于电机：外界扰动，如工件或刀具质量、切削力的变化等，也未经衰减就直接作用于电机：电机参数的变化也直接影响着直线电机的正常运行：直线电机存在摩擦力：直线电机还存在齿槽效应和端部效应。这些因素都给直线电机的控制带来困难。控制算法中必须要对这些扰动予以抑制或补偿，否则容易造成控制系统的失稳。

总体来说，控制器的设计要达到以下要求：稳态跟踪精度高、动态响应快、抗干扰能力强、鲁棒性好。不同的直线电机或不同的应用场合对控制算法会提出不同的要求，所以要根据具体情况采用合适的控制方法。目前直线丝杆步进电机采用的控制策略主要有传统的PID控制、解耦控制，现代控制方法如非线性控制、自适应控制、滑模变结构控制、H∞控制、智能控制如模糊控人工智能(如人工神经元网络系统)控制等。

直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，为此，世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。