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。

近年来模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法也被引入直线电动机驱动系统的

控制中。目前主要是将模糊逻辑、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[3]。

直线电机在数控机床中的应用实例

活塞车削数控系统

采用直线电机的直线运动机构由于具有响应快、精度高的特点，已成功地应用于异型

截面工件的 CNC 车削和磨削加工中。针对产量最大的非圆截面零件，国防科学技术大学
非圆切削研究中心开发了基于直线电机的高频响大行程数控进给单元。当用于数控活塞机
床时，工作台尺寸为 600mm×320mm，行程 100mm，最大推力为 160N，最大加速
度可达 13g。由于直线电机动子和工作台已固定在一起，所以只能采用闭环控制，图 2 所
示为该单元的控制系统简图。

图 2 直线电机位置控制器的原理框图

这是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。采用高精度光栅尺作为位置检

测元件。定位精度取决于光栅的分辨率，系统的机械误差可以由反馈消除，获得较高的精
度[4]。

采用直线电机的开放式数控系统

采用 PC 机与开放式可编程运功控制器构成数控系统，这种系统以通用微机及

Windows 为平台，以 PC 机上的标准插件形式的运动控制器为控制核心，实现了数控系
统的开放。基于直线电机的开放式数控系统的总体设计方案如图 3 所示。