新型直線磁阻電機的自抗擾控制
潘劍飛，曹廣忠，王鑫
（深圳大學，廣東深圳518060)
摘要：述了直線磁阻電機機械結構改進以及自抗擾控制（ADRC）技術的應用。一直線磁阻電機具有制造成
本低、結構簡單以及可靠性高等優點，自抗擾控制器具有適應內部以及外部干擾，實時調整和魯棒性強的特點。論
述了采用自抗擾技術對直線磁阻電機的速度調節仿真和實驗結果。仿真和實驗結果均表明，自抗擾控制器比
控制器具有在各種干擾作用下抗干擾能力強、魯棒性好等特點。
關鍵詞：直接驅動系統；直線磁阻電機；自抗擾控制
中國分類號：TM352；TM359.4    文獻標識碼：A  文章編號：100l4—7018（2008）

0引言
隨著和****控制技術的發展，人們越來越關注直接驅動系統。該系統無須引入任何機械傳輸部件，直接可以將
電能轉化成機械能，實現直線運動。此類運動控制系統可以避免回差、遲滯等一系列機械方面的問題，避免經常
性的機械調整和維修工作。總之，直接驅動系統具有控制簡單、響應速度快、高速度輸出等特點。直線磁阻電機
屬于直接驅動系統的范疇。與其他直接驅動式電機相比（直線永磁式電機或者直線感應式電機），直線磁阻電機
具有結構簡單、可靠性高等特點，而且不包含任何復雜或昂貴的部件如永磁體等。電機整體只包含硅鋼片疊片和
線圈等機械部件。該電機的設計結構在文獻[1]中有所介紹：本文著重介紹一種改進型的電機結構，并且將一種
新型的控制方法應用到該電機的速度調節中。
l電機結構
該直線磁阻電機包含一個運動平臺，一組直線導軌，疊片式的硅鋼片固定在定子基座內。運動平臺和定子基座的
材料都是金屬鋁，降低動子和定子基座的質量：疊片結構是由0.5 mm厚的硅鋼片構成，動、定子分別疊加50片。
表1為電機機械和電氣參數。

電機包含三個線圈。每個線圈都是經螺絲固定在運動平臺上；每個線圈相差120°的電氣角度。該結構可以使得
各個相之間的互感達到最小[2]為了保證較大水平力的輸出，運動平臺和定子齒之間的空氣隙固定在0.2mm。由于
通電后動定子之間的吸引力很大，為使得運動期間的機械結構穩固，每隔一定距離，硅鋼片疊片都被鉚釘鎖緊；
定子的硅鋼片被夾桿固定在定子基座上。圖1為直線磁阻電機的整體構造圖。

收稿日期：2007-10-30　　
改稿日期：2008-03-10　　
基金項目：國家自然科學基金（60204013）
廣東省自然科學基金（06301289）
深圳大學科研啟動墓金資助項目（200734）