直线电机控制研究-开题报告-文献综述-参考文献

1.直线电机研究的意义

1840年直线电机的概念第一次出现在人们眼里。经过近200年的发展，直线电机的运用已经融入了我们的生活。特别是近几十年来，随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的进给速度、加速度、快速定位精度等方面提出了更高的要求。在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远远不能满足现代控制系统的要求.为此，世界许多国家都在大力研究、发展和运用直线电机，使得直线电机得到越来越广泛的应用。

直线电机应用在国内外的发展现状

    美国ingersoll公司是知名的机床制造商，克莱斯勒汽车公司购买了它的6台HVM600卧式加工中心，用来生产高级汽车发动机汽缸盖。该机床主轴转速20 000 r／min，X／Y／Z三轴由GEFANUC的直线电机驱动。这6台加工中心每天生产300个汽缸盖，相当于11台非直线电机驱动的加工中心的生产量。    2000年以前世界上采用直线电机驱动的机床还较少，但自2000年以来，世界发达国家均不同程度的采用了直线电机驱动的机床。以2002年日本机床展为例，在参展的524台数控机床中，有25家公司41台机床采用直线电机进给驱动。    在2005年的第九届中国国际机床展览会上，作为全球最大的切削机床制造商之一的德国DMG公司，其产品中有三分之一采用了直线电机驱动技术。CIMT 2007，德国DMG公司推出的GMX 250车铣加工中心，其Z轴采用直线电机驱动，精度高、动态性能好，快移速度达70 m／min。强力铣削转速达12 000 r／min。Cincinnati为航宇工业生产的HyperMach系列机床(X：46 m，Y：2 m)，采用了直线电机驱动，进给速度60 m／min，加速度2 g，主轴转速60 000 r／min，功率80 kW。据报道，他们在该机床上加工了一个整体薄壁飞机构件，仅用了30分钟，若用一般高速铣床加工需要3小时，用普通数控铣床加工则需要8小时。意大利普瑞玛工业公司采用双机同步联动结构和直线电机并联运动方式，在切割过程中可实现6 g的加速度。它每分钟可以切割超过1000个孔，而市场上目前最快的激光切割机也只能加工600个孔。    意大利JOBS公司为航宇和模具制造业生产的LinX大型高速铣床产品，采用高架桥式布局与直线电机坐标驱动，加工时间可减少50％。机床结构还得到简化（减少零件数25％)。德国用户采用LinX龙门加工中心(三轴均为直线电机驱动)加工模具，由于无效时间大为缩短等因素，加工效率比未采用直线电机的同类机床效率提高40％。目前，世界上最知名的机床厂家几乎无一例外地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。

国内自1995年以来也开展了直线电机在机床上的应用研究，如广东工大研发的直线感应电机驱动的GD-3型高速数控机床进给单元，清华研究的长行程永磁直线伺服单元，北京机电院研发的直线电机驱动的加工中心，浙江大学研制的圆筒型直线电机驱动的并联机构坐标测量机和扁平永磁直线电机驱动的磨床，北京机床研究所研发的直线电机驱动的电火花成型机床，国防科大研发的活塞非圆切削中采用直线电机驱动刀具以及北航、南航与有关单位合作研发的机床等。此外，一些企业如杭州机床集团、江苏多棱数控机床股份有限公司、济南捷迈数控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四开公司等也分别在平面磨床、激光划线机、激光切割机、雕铣机、加工中心等上采用了不同的直线电机技术，取得了较好的效果。

   日本自1990年3月，在大阪7号线采用了直线感应电机驱动的地铁，1991年在东京12号线采用直线电机驱动地铁后，神户、横滨、福冈、仙台和其它一些城市也引入直线电机地铁。我国广州地铁的4号线、5号线、6号线、7号线，有的已用，有的将要用。国内浙江大学与上海南洋电机集团合作的直线电机驱动地铁车正在调试中。   直线电机在大推力、大容量方面的发展除在地铁和轻轨的应用领域外，在磁浮交通方面的应用也是令人注目的一部分。目前一些国家在磁浮交通驱动技术方面仍在不断向前发展，如日本、德国、美国以及其他一些国家以不同的方式开展研发和推进应用。磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的高速列车系统，时速可达500km以上，是当今带宽最快的地面客运系统。

3.结论

   技术落后要挨打，发展才是硬道理。虽然我国这几年在直线电机上的发展取得了一些喜人的成绩，但技术落后的现实显然存在。经过我们的不懈努力，“落后美国50年，落后日本30年”技术上的差距正在不断缩短。所以在科技领先领域，直线电机的研究很有必要。

二、^范文提纲

引言：现代装备对生活的影响

1直线电机的发展历程

1.1国际直线电机的发展历程

1.2国内直线电机的发展历程

2直线电机的优越性

2.1直线电机具有高响应性

2.2直线电机具有高精度性

2.3直线电机高传动刚度、推力平稳

2.4直线电机高速度、加减速过程短

2.5直线电机行程长度不受限制

2.6直线电机运行时噪声低

3直线电机控制技术研究

3.1直线电机驱动器技术研究

3.2直线电机控制器技术研究

4直线电机在各个领域的应用

4.1直线电机在信息与自动化方面的应用

4.2直线电机在交通与民用方面的应用

4.3直线电机在军事与其他方面的应用

5直线电机今后的发展趋势

6总结

三、参考文献

[1]叶瑰昀.主编.自动控制元件[M]哈尔滨工程大学出版社.2002（2012.12重印）

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