李 枫, 蓝益鹏

(沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

数控机床直线电机直接驱动系统，与传统驱动系统不同，省掉了中间传动环节，具有运动惯量小，结构简单，高精度和高速度等优点。但是运动部件与导轨之间的摩擦问题依然存在，影响直线伺服系统的性能，为了解决这个问题采用磁悬浮电励磁直线同步电机(EELSM)，消除摩擦对系统的影响，从根本上改善系统的性能[1-3]。EELSM水平方向上产生电磁推力驱动平台直线运动，垂直方向产生可控悬浮力使平台悬浮于导轨上，实现无摩擦进给[4]。由于EELSM系统省掉了中间传动环节，端部效应等不确定扰动会直接作用在直线电机上，对系统性能影响更加显著，控制变得困难。因此，如何选择合适的控制方法提高系统的鲁棒性受到广泛关注。

目前，直线电机控制系统中，PI控制器仍然占有主要地位，其原理是“基于误差反馈来消除误差”。针对PI控制存在“快速性”和“超调”的矛盾问题，1998年韩京清[5]提出自抗扰控制(ADRC)。多年来对ADRC研究已取得丰硕的成果。文献[6]针对线性扩张状态观测器的估计能力和闭环系统的稳定性问题分析，论证构造出适合的线性扩张观测器可使估计误差趋于零。文献[7-8]从频域分析方法入手，基于频带特性曲线，提出一种新的非线性ADRC参数整定公式，简化了非线性扩张观测器参数整定。文献[9]对ADRC的原理进行系统性地理论分析，进一步论证参数对系统稳定性及性能的影响，阐述了ADRC所蕴含的思想。……