机电一体化说白了就是将动圈式直线电机与其他机械部件紧密结合使其能够协同工作提高整体的效率和精度
机电一体化的精髓，正是将动圈式直线电机与其他机械部件紧密结合，使其协同工作，提升整体效率和精度。然而，大多数研究集中在永磁体结构、材料优化以及高效控制策略上，而关于力功比和启动到稳态时间延迟的深入探讨仍有待发掘。本文就此部分进行了详细分析。
动圈式直线电机能够连续地将输入电压信号转换为直线运动位移，并且具有较大的输出力，但传统单线圈设计存在涡流问题，影响性能。此外，由于固有阻抗特性限制，它在响应速度方面也有一定的局限性。因此，开发大输出力和高响应的动圈式直线电机，是当前发展趋势之一。
为了实现这一目标，本文提出了一种双向可逆控制的新型动圈式直线电机，其载流线圈采用新的分割再串并联变换组合方式，以提高加载响应时间。通过PWM脉宽调制控制对线圈电流大小及方向进行精确控制，不仅保证了转换过程的稳定无扰，而且能够实现大额量输出和快速响应。
结构与原理
该新型环状动圈式直线电机实物图如图2所示。其控制原理如图3所示。在这种结构中，将输入信号经过放大后加载到控制线圈，与载流控端子在永磁体提供的恒定磁场中受作用产生位移，从而带动轴芯一起运动。通过改变输入信号方向，可以改变产生力的方向，从而实现双向运动。
组合线圈设计
目前常用的单一绕组方式存在有限的响应速度及输出力，因此本文提出采用均匀分割并联方式来减少重量、能耗，同时满足大额量输出和快速响应需求。这一方法不仅减少了装置中的阻抗，还提高了设备整体性能。
模型与仿真
为了验证理论模型，本文利用MATLAB进行仿真分析，并得到了准确的一致结果，如图8所示。在这个过程中，我们首先建立数学模型，然后使用拉普拉斯变换得到传递函数框图，再利用参数表2进行模拟计算，最终得出实际应用中的预期效果。
总结
通过本次研究，我们成功地推进了对双向可逆控制新型环状动圆形内置马达及其相关技术的深入理解，为进一步优化这类马达提供了宝贵经验。此外，这项工作还展现了一种有效解决传统马达缺陷的手段，即通过改善构造以增加功能性，同时保持尺寸参数不变。本研究成果对于未来发展高效、高质量马达具有重要意义。
