音圈电机,是一种高的频率响应、高的定位精度于一体的直线式电机,常见于电机等精密仪器的控制系统中,并被广泛采用。本篇文章所做的工作主要是对音圈直线电机的闭环控制系统进行讨论研究,设计目标是设计一个闭环控制系统,这个系统能够在满足各项指标和提高精度的基础上解决位置定位问题,并能通过采用先进的控制算法,使得控制系统具有自适应性。精密定位系统由两大部分组成:定位执行部件和位置检测部件。精密定位执行部件根据定位尺度的精度等级可采用步进电机、音圈电机或(采用磁滞、压电材料和原理制成的)微致动器,在本文的应用中采用音圈电机来实现;位置检测部件可以采用磁栅尺、容栅尺、光栅尺和差动变压器等方法来完成,本文采用了差动变压器。具体研究步骤如下所示:第一,确定控制系统的被控对象(音圈电机),对被控对象建立数学模型。然后介绍控制系统的执行单元(位置传感器),得出差动变压器的数学模型,再阐述差动变压器式位置传感器的工作原理。第二,对音圈电机的控制策略做深入的研究,分析其位置环、电流环和速度环控制方法,并得出相应的传递函数以及控制框图。第三,我们深入研究音圈电机的驱动策略,主要研究的是PWM控制模式下的驱动方法,再对执行单元的差动变压器进行处理电路的设计。第四,将被控对象,控制器,执行单元相互组合,形成完整的闭环控制系统,并对此系统进行软件、硬件方面的设计和实现。