主流。现在世界知名的机床制造商几乎无一例外的都推出了直线电机驱动的机床

产品，品种覆盖了绝大多数机床类型，直线电机驱动在高速高精加工机床上的应

用已进入加速增长期。在我国，中国科学院电工所、清华大学、浙江大学、沈阳

工业大学、广州工业大学、西安交通大学、国防科技大学等科研机构对直线电机

开展了多年研究，并取得了重大成果。

4  直线电机伺服控制技术研究

随着直线电机在高速加工中的优势日益明显，研究和发展高性能的直线电机

伺服系统已成为数控加工及机器人控制等领域的研究热点之一．国内外众多学者

在直线电机的伺服控制方面作出大量研究，多种先进的控制策略在直线电机伺服

控制领域都有了成功的应用，大致可以归纳如下：
4.1 传统控制策略

PID 控制作为传统控制策略的代表，蕴涵了动态控制过程过去、现在和将来的

信息，根据不同被控对象适当整定 PID 的三个参数，可以获得比较满意的控制效

果，因此 PID 控制作为一种简单而实用的控制方法，在伺服控制系统中获得了广

泛的应用。文献[4]在直线电机进给系统中采用了 P 型位置控制器和 PI 型速度控制

器。文献[5]利用单片机实现了对直线电机的 PID 控制。但 PID 控制对被控对象模

型参数的变化较为敏感，当对象特性发生变化时，难以保持良好的控制性能。此

外，PID 控制的整定比较费时，由于参数间相互影响，往往难以收到最优的效果。

因此，常规的 PID 控制已很难满足高性能直线伺服系统的要求．目前 PID 控制更

多的是与其它控制策略．如模糊控制、神经网络控制等相结合，形成了带有智能

的新型复合控制，使直线电机伺服系统的鲁棒性得到增强。
4.2 现代控制算法

在对象模型确定、不变化且为线性条件下，传统控制策略是简单有效的。但

在高精度微进给的高性能场合，就必须考虑对象的结构与参数变化、运行环境的

改变以及环境干扰等时变和不确定因素的影响，才能得到满意的控制效果。因此，

现代控制策略如自适应控制、鲁棒控制、预见控制、滑模变结构控制等在直线电

机伺服控制中的应用引起广泛重视。

4.2.1 自适应控制

自适应控制是一种将反馈控制与辨识理论相结合，通过寻求某些性能指标最

优来完成对被控对象整体调节的控制方法，大致可分为模型参考自适应与自校正