新型直線磁阻電機的自抗擾控制
潘劍飛，曹廣忠，王鑫
（深圳大學(xué)，廣東深圳518060)
摘要：述了直線磁阻電機機械結(jié)構(gòu)改進以及自抗擾控制（ADRC）技術(shù)的應(yīng)用。一直線磁阻電機具有制造成
本低、結(jié)構(gòu)簡單以及可靠性高等優(yōu)點，自抗擾控制器具有適應(yīng)內(nèi)部以及外部干擾，實時調(diào)整和魯棒性強的特點。論
述了采用自抗擾技術(shù)對直線磁阻電機的速度調(diào)節(jié)仿真和實驗結(jié)果。仿真和實驗結(jié)果均表明，自抗擾控制器比
控制器具有在各種干擾作用下抗干擾能力強、魯棒性好等特點。
關(guān)鍵詞：直接驅(qū)動系統(tǒng)；直線磁阻電機；自抗擾控制
中國分類號：TM352；TM359.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：100l4—7018（2008）
0引言
隨著和****控制技術(shù)的發(fā)展，人們越來越關(guān)注直接驅(qū)動系統(tǒng)。該系統(tǒng)無須引入任何機械傳輸部件，直接可以將
電能轉(zhuǎn)化成機械能，實現(xiàn)直線運動。此類運動控制系統(tǒng)可以避免回差、遲滯等一系列機械方面的問題，避免經(jīng)常
性的機械調(diào)整和維修工作。總之，直接驅(qū)動系統(tǒng)具有控制簡單、響應(yīng)速度快、高速度輸出等特點。直線磁阻電機
屬于直接驅(qū)動系統(tǒng)的范疇。與其他直接驅(qū)動式電機相比（直線永磁式電機或者直線感應(yīng)式電機），直線磁阻電機
具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特點，而且不包含任何復(fù)雜或昂貴的部件如永磁體等。電機整體只包含硅鋼片疊片和
線圈等機械部件。該電機的設(shè)計結(jié)構(gòu)在文獻[1]中有所介紹：本文著重介紹一種改進型的電機結(jié)構(gòu)，并且將一種
新型的控制方法應(yīng)用到該電機的速度調(diào)節(jié)中。
l電機結(jié)構(gòu)
該直線磁阻電機包含一個運動平臺，一組直線導(dǎo)軌，疊片式的硅鋼片固定在定子基座內(nèi)。運動平臺和定子基座的
材料都是金屬鋁，降低動子和定子基座的質(zhì)量：疊片結(jié)構(gòu)是由0.5 mm厚的硅鋼片構(gòu)成，動、定子分別疊加50片。
表1為電機機械和電氣參數(shù)。
電機包含三個線圈。每個線圈都是經(jīng)螺絲固定在運動平臺上；每個線圈相差120°的電氣角度。該結(jié)構(gòu)可以使得
各個相之間的互感達到最小[2]為了保證較大水平力的輸出，運動平臺和定子齒之間的空氣隙固定在0.2mm。由于
通電后動定子之間的吸引力很大，為使得運動期間的機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，每隔一定距離，硅鋼片疊片都被鉚釘鎖緊；
定子的硅鋼片被夾桿固定在定子基座上。圖1為直線磁阻電機的整體構(gòu)造圖。
收稿日期：2007-10-30
改稿日期：2008-03-10
基金項目：國家自然科學(xué)基金（60204013）
廣東省自然科學(xué)基金（06301289）
深圳大學(xué)科研啟動墓金資助項目（200734）
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