龍門式XYZ型直線電機(jī)控制實驗平臺：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，隨著自動控制技術(shù)和微型 計算機(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)動驅(qū)動裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求。

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，隨著自動控制技術(shù)和微型 計算機(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)動驅(qū)動裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(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)簡單，定位精度高、反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動性好的特點(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)。

本平臺以龍門式XYZ型直線電機(jī)為被控對象，提供基于Matlab Simulink設(shè)計的快速原型驗證平臺，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作便利、特別適用于控制類研究生的科研開發(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，取長補(bǔ)短，以獲得更好的控制性能。

2、龍門式XYZ型直線電機(jī)控制實驗平臺特征優(yōu)勢

（1）模塊化設(shè)計：

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

（2）龍門式XYZ直線電機(jī)：

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

（3）開發(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，并實現(xiàn)數(shù)字仿真到電機(jī)實物控制的平滑過渡；

（4）平臺實時性強(qiáng)：

控制器采用X86硬件運(yùn)行VxWorks實時系統(tǒng)的解決方案，實時性能可達(dá)百μs級；

（5）多樣化的調(diào)試手段：

實驗過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，以及所有觀測數(shù)據(jù)的實時存儲、離線回放、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等豐富的開發(fā)調(diào)試手段。

3、實驗內(nèi)容

? 電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備認(rèn)知實驗：電機(jī)/驅(qū)動器/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)開環(huán)及閉環(huán)調(diào)速實驗

? PID參數(shù)調(diào)試實驗

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

? 創(chuàng)新實驗：平臺支持用戶自建復(fù)雜控制算法進(jìn)行驗證實驗

4、選型配置

5、部分用戶

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