对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。其中PID控制蕴涵动态控制过程中的信息,具有较强的鲁棒性,摆动电机厂家,是交流伺服电机驱动系统中基本的控制方式。为了提高控制效果,摆动电机供应商,往往采用解耦控制和矢量控制技术。在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。但是在高的精度微进给的高的性能场合,就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数,才能得到满意的控制效果。因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有:自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。
音圈马达工作原理:
无论是直线型或是摆动型,他们基本原理相同。通电的导体穿过磁场的时候,会产生一个垂直于磁场线的力,这个力的大小取决于通过场的导体的长度,磁场及电流的强度。音圈马达产生的推力的大小取决于设计结构以及电流强度:F = β*L*I, 电流与产生的力的关系,在直线型音圈电机中体现为力敏感度Kf,在旋转型音圈马达中体现为扭力敏感度Kt。我们的设计中把Kf的单位定义为N/A,Kt的单位为N·M/A。音圈马达是一个简单的装置,将电流转化为机械力,所以其定位以及力的控制通过位置反馈装置以及控制器达成,摆动电机费用,其精度由控制器决定,与音圈马达本身毫无关系。音圈驱动器(Voice Coil Actuator )主要组成的部件较为简单,线圈,弹簧 ,磁铁,以及一些固定结构。通过通电线圈在磁场中受到作用力的原理,进行移动,控制需要借助一些外部的部件,例如Drive IC,摆动电机,通过DriveIC来控制和输出电流的大小和时间,由此来控制Voice Coil Actuator需要到达的位置。在手机中,Drive IC所有的控制的信息也是sensor给出。这里说到的sensor也就是我们平时提到的Cmos或者是CCD。因此可以简单的理解Voice Coil Actuator 为一个只能接收电流信号的装置。
音圈电机特点:
SUPT摆动型音圈电机系列采用矩型系列产品的技术,将矩形系列产品予以弯曲,以形成一定的优先角度定位系统。其典型的扭矩达到100度,扭力达 50 N·m。摆动型系列产品典型应用于激光技术中的镜面定1位器,摆动型阀门制动器、摆动型定位系统以及飞行控制器等方面,涉及半导体行业、自动化、飞机工业领域。与U型直线电机和平板型直线电机相比它可以提供更好的高频响应特性,可做高速往复直线运动,特别适合用于短行程的闭环伺服控制系统。音圈直线电机的控制简单可靠,无需换向装置,寿命长。SUPT音圈电机,是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。它利用来自磁场或通电线圈导体产生的磁场中磁极的相互作用产生有规律的运动。因为音圈电机是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈电机本身无关。采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10nm,加速度可达300g(实际加速度取决于负载物具体工作状况)。