王丽梅， 郑浩， 贾启

(1.沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳 110870;2华晨宝马汽车有限公司，辽宁沈阳 110044)

0 引言

许多传统的机械定位平台，多采用交叉轴型或龙门架型，由旋转电机配合传动机构驱动。而现代平面电机则是采用直线电机直接驱动的单层机械结构，按驱动用直线电机执行器的种类，可将平面电机划分为变磁阻型、感应型、永磁同步型3类，其中永磁同步平面电机在结构设计、控制精确度、推力密度、效率等方面具有明显优势，受到了学术界和工业界的广泛关注［1］。同采用旋转电机和直线电机叠加的传统XY平台相比，采用平面电动机构造XY工作台，具有直接驱动、结构简单、无传动机构、运动惯量小等特点，在现代制造装备中，具有很大的应用潜力。

目前，永磁同步平面电动机多基于4组永磁同步直线电机组合的方式实现，通过协调控制各个直线电机的电磁力来控制平面电机，以产生动子平移运动所需的X向推力、Y向推力及动子偏转所需的转矩。文献［2］研究了一种4组直线电机构成的平面电机，采用伪微分前馈控制实现三自由度的跟踪控制。文献［3］研究了一种4组直线电机构成的平面电机，采用基于状态方程的极点配置方法设计三自由度的位置伺服控制算法，达到预期动、静态指标。文献［4］研究了一种4组直线电机构成的平面电机，采用基于状态观测器的PID控制策略实现平面电机的定位控制。滑模控制对于由外界干扰等不确定因素造成的系统结构变化有很强的抑制作用［5－6］，干扰观测器对外部扰动估计并进行补偿［7］，应用在直线电机的位置控制中可以获得较高的控制精度和鲁棒性，但在平面电机上的应用还很少见［8－10］。……