分布式电磁阵列耦合电磁力复合控制方法

摘要

本发明涉及一种分布式电磁阵列耦合电磁力复合控制方法，在微重力环境模拟的实验中进行了应用，通过该控制方法，可以精确控制分布式电磁系统产生的耦合电磁力，并驱动实验体进行竖直方向和水平方向的运动，在外界测量系统的位置测量误差5mm，数据传输率只有5Hz的条件下，通过本发明的控制方法对电磁力进行控制，使电磁力驱动的实验体位置控制精度达到1cm、超调量小于8mm、稳态误差小于5mm、响应速度小于1s。

主权项

一种分布式电磁阵列耦合电磁力复合控制方法，其特征在于：电磁阵列为多个相同电磁线圈，以N行M列方式排列的电磁阵列，电磁阵列上方任意点的电磁力的控制步骤如下：步骤1：根据悬浮物已知的粗配平精度计算所需要的竖直方向的电磁力F_电磁力＝mg(1‑u)，单位为牛；其中：m为悬浮物的质量，单位为千克；g为重力加速度，取9.8m/s²；u为粗配平精度，用百分数表示；步骤2：测量悬浮物位于某一电磁阵列单元上方不同高度时，悬浮物所需电磁力F_电磁力的标称电流值，得到所有N行M列的电磁阵列单元上方不同高度时所有的电流值；所述不同高度为等间隔的高度；步骤3：当驱动悬浮物按照需要的三维曲线运动轨迹进行运动时，启动与运动轨迹下方相吻合的某一电磁阵列单元，赋予该电磁阵列单元的电流值为运动轨迹高度相应的标称电流值，当悬浮物向前运动到前一个电磁阵列单元1/4边长的位置时，关闭前一个电磁阵列单元；所述等间隔为位置测量系统的最小分辨距离；所述的N行M列的N与M为相等或不等的整数。