[发明专利]一种直线电机运行速度及位移控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直线电机运行速度及位移控制系统，包括PC机，逆变器及对其输出电流采样的电流传感器，对直线电极动子位置信息采样的位移传感器，其特征在于在逆变器、电流传感器和位移传感器与计算机之间还设有数据采集卡，该数据采集卡直接插于PC机的PCI插槽内与PC机组成控制平台，数据采集卡的6路数字输出口与逆变器对应的功率开关接口进行连接，数据采集卡的模拟输入端口分别与电流传感器的两个输出端口连接以获取经电流传感器其转换后的电压信号，数据采集卡正交解码端口直接与位移传感器的输出端口连接以获取直线电机的位移。

2.按权利要求1所述直线电机运行速度及位移控制系统，其特征在于所述数据采集卡为基于PCI总线的多功能数据采集卡。

3.按权利要求2所述直线电机运行速度及位移控制系统，其特征在于所述基于PCI总线的多功能数据采集卡为PCI-6221或PCI-6289数据采集卡。

4.按权利要求1所述直线电机运行速度及位移控制系统所采用的控制方法，包括：

A.初始化处理：在原有计算机平台操作系统基础上调用数据采集卡的驱动程序，对数据采集卡的数字输出、模拟输入和正交解码器进行初始化，然后将直线电机运行速度及位移控制系统的控制处理程序置入PC机的内存中，以备中央处理器调用；

B.直线电机启动：启动时，由计算机控制平台发出启动信号，使逆变器输出三相相位差为120度的正弦电流，电机在行波磁场的作用下以设定的速度和方向做开环运动，使电机运行到零点位置或设定的位置；

C.直线电机闭环运行：当直线电机到达零点位置或设定位置后，位移传感器和电流传感器启动，电流传感器将采集到的电流信号转换成电压信号、位移传感器采集电机的位移信号，同时经数据采集卡输入PC机的中央处理器，获取电机三相绕组的电流和电机动子当前的位移、速度，并与设定的目标位移、速度进行比较，并根据其结果向逆变器发出调整信号，以调节直线电机的运行状态，实现对直线电机的闭环控制、维持其正常运动；

D.直线电机的制动：当用户发出紧急停止指令时，计算机控制平台经数据采集卡和逆变器向直线电机发出制动控制信号，直线电机停止运行；而当位移传感器采集到的位移值与设定的位移值相等时，计算机控制平台经数据采集卡和逆变器向直线电机发出制动信号，电机停止运动。

5.按权利要求4所述直线电机运行速度及位移的控制方法，其特征在于所述控制处理程序为模糊控制处理程序、自适应控制处理程序、神经网络控制处理程序或模糊PID控制处理程序。