为保证激光跟踪仪的跟踪精度,设计选择了两级双轴联动控制系统,以直流力矩电机作为第1级控制,为粗调机构;音圈电机作为第2级,为精调机构;并将此2个电机安装于垂直和水平2个方向实现三维空间的跟踪,偏差信号经过PI调节后,生成双极性PWM控制执行机构完成闭环控制。通过这种控制方式,达到了激光跟踪仪的精度要求。

采用音圈电机实现直线位移校正，采用最少拍控制理论对音圈电机进行位置反馈控制，实现了快速响应，无稳态误差，超调小，扰动快速恢复，高分辨力等传统PID控制算法无法大幅优化的控制系统性能指标。

分析一种音圈电机驱动的快速控制反射镜(FSM)的机械结构,由此建立其数学模型.依据模型,以不完全微分PID控制算法来消除结构谐振的不稳定影响,采用线性功率放大驱动方式,可使控制带宽超过其结构谐振频率,实现高带宽控制.实验表明,该方法应用于结构谐振频率分别为90Hz和20Hz的两种快速控制反射镜,系统的抑制带宽能分别达到315Hz和240Hz, 而且该方法简单可行,通用性强.

音圈电机（Voice Coil Motor，VCM）因其良好的线性驱动性能，在主动隔振系统中作为主动吸振器的驱动器日益受到人们的青睐。本文设计了一种应用于低频主动隔振系统中，基于DSP的VCM控制系统，给出了软、硬件设计方法，并介绍了一种基于时钟节拍和消息机制的软件系统的工作原理。

音圈电机直驱水液压球阀由音圈电机和水液压球阀阀体两部分组成。电机轴与阀芯组件直接接触,所以阀芯组件受到的摩擦力、弹簧力、密封圈阻力和流体作用力等直接作用在电机上,是电机负载的一部分,而负载特性的不明确是限制直驱阀动态特性提升的因素之一。为了克服这个问题,对球阀进行了较为全面的数值和试验分析。在数值分析中,使用动量法计算稳态液动力从而得到流体作用力;在实验中,辨识了音圈电机阻尼系数,测量了阀芯上的摩擦力;依靠以上分析,得到直驱阀线圈电压与阀芯位移之间的传递函数,在MATLAB/Simulink中建立了音圈电机直驱水液压球阀的数学模型;最后,对直驱阀的数学模型进行了阶跃和频率响应的仿真分析。研究结果可用于指导直驱阀阀芯位移的闭环控制设计。

水液压柱塞泵是水液压系统关键元件,现有直线电机驱动的水液压柱塞泵一般都采用单向阀配流,阀配流式柱塞泵存在配流阀响应滞后的问题,为了解决这个问题,提出了一种音圈电机直线驱动水液压往复柱塞泵结构。本文介绍了音圈电机驱动水液压柱塞泵的工作原理,建立了柱塞泵的流量数学模型。应用AMESim软件,构建了仿真模型。仿真结果表明,柱塞间隙为(8~10)μm时,柱塞泵的容积效率约为92%,双音圈电机输入运动信号相位差为3π/2时,柱塞泵的流量脉动最低,平均流量最大。随着柱塞泵两腔无效容积增大,柱塞泵的流量脉动增加。通过分析柱塞泵闭死容积的影响,柱塞阀芯部分配流遮盖量应取0.75mm。

环形天线是一种大型、柔性、低阻尼、低模态频率的空间结构,它在太空中受到外界干扰后振动响应较大。针对此问题,提出了一种采用音圈电机-凯夫拉纤维的振动主动控制新方式,根据环形天线的结构特点及音圈电机的动力学特性建立了含作动器的振动主动控制系统模型,并结合比例-微分(proportion-differentiation,简称PD)控制、模糊控制、模糊PD杂交控制算法分别研究了环形天线结构的前2阶振动控制性能。研究结果表明,采用音圈电机-凯夫拉纤维的振动主动控制新方式可以显著抑制环形天线前2阶的大幅值振动响应,模糊控制的效果明显优于PD控制,且模糊PD杂交控制算法进一步提高了天线平衡位置处的振动控制精度。

水的黏度低,润滑和密封问题突出,水液压控制阀阀芯上所受的非线性力大,采用传统的电机械转换器,性能与油压元件差距大。音圈电机体积小,频响和控制精度高,具有较大输出力和输出位移,利用音圈电机驱动水液压控制阀,能有效地对阀芯位移进行位置控制。设计了具有直线轴承导向和阀芯位移反馈的新型音圈电机直驱水液压节流控制阀,在音圈电机数学模型和位置控制研究的基础上,基于AMESim建立了音圈电机直驱水液压节流控制阀系统仿真模型。仿真与试验结果表明,控制阀具有较高的线性度和较大的流量调节范围,控制精度高,能够满足水液压传动系统高精度控制的应用需求。

为实现定位系统在大行程中高精度定位，设计了一种宏微双级驱动精密定位平台。采用金属波纹管直接驱动宏动平台，实现了系统大行程进给。安装在宏动平台上的音圈电机驱动微动平台，补偿宏动平台产生的误差并实现系统的高精度定位。采用双光栅检测方案，增量式光栅反馈宏动平台的位置信号，绝对式高精度光栅反馈微动平台的位置信号，实现二级精密驱动定位系统的全闭环控制设计。分别对宏动平台和微动平台建立数学模型，提出宏动平台带前馈的PID闭环控制和微动平台的神经网络PID复合控制方案。实验结果表明：该定位系统能满足大行程高精度的定位要求，在50mm的行程中重复定位精度能达到0.6μm。

音圈电机直驱阀是一种新型的直驱阀结构上采用音圈电机直接驱动阀芯针对液动力负载扰动对直驱阀的稳态、动态性能的影响以及经典PID控制所存在的不足在建立音圈电机直驱阀数学模型的基础上建立神经网络PID控制。利用神经网络PID在线学习功能对直驱阀的位置进行自适应补偿。仿真结果表明在相同的扰动环境下神经网络控制策略具有比经典PID控制器更好的抗干扰性和鲁棒性具有更好的效率和自适应能力而且无超调这对音圈电机直驱阀的性能改善有很大的帮助。