[发明专利]直线电机点到点定位装置及方法

权利要求书

1.直线电机点到点定位装置，其特征在于：包括基于扩张状态观测时间最 优控制器、第一求差电路、电流控制器、功率驱动放大器、电流传感器和位移 传感器；

所述基于扩张状态观测时间最优控制器的输入端为所述装置的输入端，所 述基于扩张状态观测时间最优控制器的输出端与第一求差电路的输入端连接， 所述第一求差电路的输出端与电流控制器的输入端连接，所述电流控制器的输 出端与功率驱动放大器的输入端连接，所述功率驱动放大器的输出端外接直线 电机，所述电流传感器的输入端与功率驱动放大器的输出端连接，所述电流传 感器的输出端与第一求差电路的输入端连接，所述位移传感器的输入端外接直 线电机，所述位移传感器的输出端与基于扩张状态观测时间最优控制器的输入 端连接。

2.根据权利要求1所述的直线电机点到点定位装置，其特征在于：所述基 于扩张状态观测时间最优控制器包括时间最优控制器、第二求差电路和扩张状 态观测器；

所述时间最优控制器的输入端为所述基于扩张状态观测时间最优控制器的 输入端，所述时间最优控制器的输出端与第二求差电路的输入端连接，所述第 二求差电路的输出端为所述基于扩张状态观测时间最优控制器的输出端，所述 扩张状态观测器的输入端分别与第二求差电路的输出端以及位移传感器的输出 端连接，所述扩张状态观测器的输出端分别与时间最优控制器的输入端以及第 二求差电路的输入端连接。

3.基于权利要求2所述的直线电机点到点定位装置的定位方法，其特征在 于：包括以下步骤：

步骤1，电流传感器采集直线电机的实际动子电流i；

步骤2，位移传感器采集直线电机的实际运动位移x；

步骤3，基于扩张状态观测时间最优控制器接收直线电机的目标位置y_d和 实际运动位移x，输出中间控制量u₁；

步骤4，第一求差电路接收中间控制量u₁和实际动子电流i，将中间控制量u₁和实际动子电流i比较后的误差值e发送到电流控制器处理，电流控制器输出实 际电压控制量u；

步骤5，功率驱动放大器接收实际电压控制量u，控制直线电机的运行。