一、音圈電機結構及辨識

1.音圈電機結構

音圈電機的結構如圖1所示，可分為動子和定子2部分。如圖1所示，定子由外形相似的兩單元間隔而成，每一單元由多塊永磁體按極性交錯排列于導磁材料的磁軛表面，構成了電機的氣隙磁場；動子主要由線圈繞組構成。

在音圈電機動子結構中，為了把線圈產生的洛倫茲力向外傳遞，把線圈繞制于金屬線芯上。通過支撐塊的固定和支撐作用，不僅把線圈固定于框架內，而且可把線圈電磁力通過線芯支撐塊傳遞到框架上，從而向外進行傳遞。在動子框架的兩側覆蓋2塊陶瓷的薄板，對熱量進行隔絕。音圈電機工作原理為通電導線置于磁場中受到的洛倫茲力，如果改變音圈電機通電線圈中電流的大小和方向，就可改變音圈電機推力的大小和方向。

2.音圈電機系統辨識

音圈電機驅動控制結構如圖2所示。在環球電機驅動控制中，把驅動器和音圈電機作為一個整體，即作動器。作動器作為一個伺服單元響應來自控制系統的指令，對外界產生力或位移的輸出。

在音圈電機及其驅動器構成的作動器中，作動器對外界的出力是一個間斷而短暫的過程，這時，控制系統對作動器輸入的指令往往就是一階躍信號及其集合，而所對應的響應便是作動器對階躍電流信號的響應。如圖3所示，在作動器中，沒有使用控制策略時，作動器對階躍輸入電流的響應存在著明顯的超調現象（輸入階躍幅值為2,輸出響應為音圈電機線圈中流過的電流）。