李万周，侯伯杰，高建设，王帅

(郑州大学机械工程学院，河南郑州450001)

0 前言

直线电机是一种将电能直接转化为直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，它可以看作是将传统旋转电机沿径向剖开，然后将电机的圆周展开成直线形成的，如图1所示。

图1 旋转电机到直线电机的演变

与传统旋转电机相比，直线电机由于具有传动直接、体积小，结构简单、低磨损、精度高、速度不受限制等优点，已经被广泛地应用于生产制造和日常生活等多领域，尤其适用于如芯片制造、集成电路、高速高精加工、物料运输、精密仪器等方面。直线电机伺服系统通常采用PID位置跟踪反馈控制的方式，但是随着对控制精度的要求不断地提高，一般的PID控制由于控制精度的限制、负载扰动等因素的影响，控制效果往往不能达到预期效果。本文作者针对这种情况提出了自适应速度+加速度前馈补偿的复合前馈+ PID控制的策略，保留了原有PID控制的特性又能充分利用速度前馈和加速度前馈控制的优点，使直线电机能够更好地应用于高速、高精的运动控制中。

1 复合控制

反馈控制是根据系统的输入和输出之间的偏差来进行误差补偿的控制。由于反馈控制总是将系统的输出反馈和输入作比较后进行控制，其控制存在一定的滞后，这种滞后虽能满足对速度、控制精度要求不高的一般系统，但是对于速度和精度要求严格的系统，即使微小的滞后也能引起很大的偏差，结果导致控制的效果差强人意。……