CN117200536B - 一种直线电机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线电机及其控制方法，具体涉及直线电机技术领域，包括移动部件、移动距离信息采集模块、电磁力信息采集模块，控制器；本发明中通过设置钢带、滚轮A、滚轮B，使得直线电机处于密闭的状态的同时不影响移动部件的运行，同时对直线电机的封闭性能提高，使其不受尘埃、湿气和其他环境因素的影响，同时又在直线电机的两端设置气管接口，保证了直线电机在运行时内部气压的稳定，同时又更好的散热；通过建立并计算直线电机移动精度的影响系数，并将影响系数与预先设定的影响系数参考阈值进行对比，若影响系数大于影响系数参考阈值，表示此时该直线电机的精度已经出现问题，此时直线电机立刻停止工作，并发出警报提醒工作人员。

Description

一种直线电机及其控制方法

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种直线电机及其控制方法。

背景技术

直线电机是一种电机类型，与传统的旋转电机（如直流电机或交流电机）不同，它可以产生直线运动而不是旋转运动，直线电机的工作原理基于洛伦兹力的原理，即在磁场中通过导体通电时会受到力的作用，一般而言，直线电机的工作原理有两种主要类型，电磁式直线电机和电动式直线电机，都基于电流、磁场和运动部件之间的相互作用原理，实现了电能到机械运动的转换，从而实现直线运动；直线电机通常应用于半导体制造、光学系统、医疗设备、航空航天、制造和自动化、实验室设备、数字印刷等领域

现有的直线电机通常设置有动子、线轨，通过动子在线轨上的直线移动使物体能够在直线电机上高速、高精度的移动，然而现有的直线电机不能根据动子的移动状态及时的感知物体在直线电机上移动的精度，存在以下缺陷：

若直线电机的移动精度出现问题，该直线电机仍然进行工作，在一些高精度的领域仍继续投入使用，可能会导致生产质量的下降，严重时会导致安全隐患；另外，传统直线电机通常采用相对简单的机械结构，对环境的封闭性能可能较差，一些传统设计可能没有足够的防护措施，容易受到尘埃、湿气和其他环境因素的影响，从而减少直线电机的使用寿命。

为了解决上述两个缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种直线电机及其控制方法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种直线电机，包括直线电机本体，其特征在于：所述直线电机本体的内部设置有移动部件、移动距离信息采集模块、电磁力信息采集模块，所述直线电机本体的外部设置有控制器；

移动部件：所述移动部件包括线轨、动子，所述动子在线轨上滑行移动带动整个移动部件在直线电机表面移动；

移动距离信息采集模块：用于采集动子移动的实际距离；

电磁力信息采集模块：用于采集直线电机运行时产生的电磁力；

控制器：控制器的输入端分别与移动距离信息采集模块、电磁力信息采集模块的输出端电性连接，用于接收移动距离信息采集模块、电磁力信息采集模块的输出信号，生成控制指令；

控制器分析移动距离信息采集模块以及电磁力信息采集模块的输出信号后，自动控制动子的移动以及直线电机发出报警。

在一个优选地实施方式中，所述移动部件包括线轨，所述线轨固定在直线电机本体的底部，所述动子滑动连接在线轨表面，所述动子的上方两侧设置有滚轮A，所述滚轮A之间设置有滚轮B，所述滚轮B的上表面与钢带滑动连接，所述滚轮A的下表面与钢带滑动连接，所述钢带设置在直线电机本体的顶部。

在一个优选地实施方式中，所述直线电机本体的两侧对称设置有气管接口，所述气管接口一侧进入气体，所述气管接口的另一侧散出气体。

在一个优选地实施方式中，一种直线电机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取控制器在T时间内移动若干次的实际距离，再通过移动距离信息采集模块获取对应的预设的移动距离，通过T时间内获取的预设距离和实际移动距离计算移动距离偏差系数；

S2、获取实际的移动距离上传至系统的数据的时间，再通过监控系统获取系统接受的实际的移动距离数据的时间，通过实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的实际的移动距离数据的时间计算移动部件的数据传输与接收的延迟系数；

S3、获取直线电机运行时预设的电磁力的数据，再通过电磁力信息采集模块获取对应的直线电机运行时产生的电磁力的数据，通过直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据计算电流延迟系数；

S4、将移动距离偏差系数、数据传输与接收的延迟系数以及电流延迟系数传递至中央处理器进行综合分析，建立并计算直线电机移动精度的影响系数；

S5、并将影响系数与预先设定的影响系数参考阈值进行对比，并根据对比结果控制动子的移动以及直线电机发出报警。

在一个优选地实施方式中，所述移动距离偏差系数的获取的逻辑如下：

S11、获取控制器在T时间内移动的实际距离与对应的预设的移动距离，将移动的实际距离与对应的预设的移动距离分别标定为和/>，y表示移动的实际距离与对应的预设的移动距离的编号，y=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

S12、计算移动距离偏差系数，计算的表达式为：

，式中，/>为移动距离偏差系数。

在一个优选地实施方式中，所述数据传输与接收的延迟系数的获取逻辑为：

S21、获取实际的移动距离上传至系统的数据与系统接受的实际的移动距离数据之间的可延迟的时间范围，并将该范围标记为，且/>；

S22：获取实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的实际的移动距离数据的时间，并将实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的实际的移动距离数据的时间分别标定为与/> ，w表示实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的实际的移动距离数据的时间的编号，w=1、2、3、4、……、f，f为获取的数据的个数，并且f为正整数；

S23：计算系统接受的实际的移动距离数据的时间与实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值，并将差值大于/>的数值重新标记为/>,s表示系统接受的实际的移动距离数据的时间/>与实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值大于/>的数值的编号，s=1、2、3、4、……、n，n为/>与/>的差值大于/>的个数，且n为正整数；

S24、计算数据传输与接收的延迟系数，计算的表达式为：，式中，/>为数据传输与接收的延迟系数。

在一个优选地实施方式中，所述电流延迟系数的获取逻辑为：

S31、获取直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据，并将直线电机运行时电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据标定为和/>，a表示直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据的编号，a=1、2、3、4、……、c，c为正整数；

S32、计算电流延迟系数，计算的表达式为：

，式中，/>为电流延迟系数。

在一个优选地实施方式中，所述影响系数，表达式为：

式中，为影响系数，/>1、/>2、/>3分别为移动距离偏差系数/>、数据传输与接收的延迟系数/>以及电流延迟系数/>的预设比例系数，且/>1、/>2、/>3均大于0。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置钢带、滚轮A、滚轮B，使得直线电机处于密闭的状态的同时不影响移动部件的运行，同时对直线电机的封闭性能提高，使其不受尘埃、湿气和其他环境因素的影响，减小因外界环境因素导致的直线电机的使用寿命的减少的可能性，同时又在直线电机的两端设置气管接口，保证了直线电机在运行时内部气压的稳定，同时又更好的散热；

2、本发明通过采集移动距离偏差系数、数据传输与接收的延迟系数以及电流延迟系数，建立并计算直线电机移动精度的影响系数，并将影响系数与预先设定的影响系数参考阈值进行对比，若影响系数大于影响系数参考阈值，表示此时该直线电机的精度已经出现问题，此时直线电机立刻停止工作，并发出警报提醒工作人员，该直线电机的精度出现问题，不能再继续使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明提出的一种直线电机的第一结构示意图；

图2为本发明提出的一种直线电机的第二结构示意图；

图3为本发明提出的一种直线电机的第三结构示意图；

图4为本发明提出的一种直线电机及其控制方法的方法流程图。

图中：1、直线电机本体；2、移动部件；21、线轨；22、动子；23、钢带；24、滚轮A；25、滚轮B；3、移动距离信息采集模块；4、电磁力信息采集模块；5、控制器；6、气管接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种直线电机，包括直线电机本体1，直线电机本体1的内部设置有移动部件2、移动距离信息采集模块3、电磁力信息采集模块4，直线电机本体1的外部设置有控制器5；移动部件2包括线轨21，线轨21固定在直线电机本体1的底部，动子22滑动连接在线轨21表面，动子22的上方两侧设置有滚轮A24，滚轮A24之间设置有滚轮B25，滚轮B25的上表面与钢带23滑动连接，滚轮A24的下表面与钢带23滑动连接，钢带23设置在直线电机本体1的顶部；直线电机本体1的两侧对称设置有气管接口6，气体从一侧气管接口6进入，从另一侧气管接口6喷出。

本发明的机械工作原理为：

当对直线电机通电以后，动子22在导轨上滑动，同时带动整个移动部件2在直线轨21道上运动，因为钢带23把直线电机完全封闭，此时滚轮A24和滚轮B25一起转动，和钢带23做摩擦运动，同时因为此直线电机已经封闭，两侧的气管接口6内可以导入气体，使得直线电机在运行的时候，直线电机内部的气压得到平衡，同时又能更好的散热。

直线电机主要组成部分通常包括定子和移动部件2，定子上有一系列电磁线圈，这些线圈被通以电流，产生磁场，移动部件2通常带有磁性材料，被称为“激发体”或“气缸”，激发体与定子上的磁场相互作用；工作原理为：当电流通过定子线圈时，形成的磁场会与移动部件2上的磁性材料相互作用，产生电磁力，推动移动部件2在直线轨21道上运动；而且通过改变定子线圈的电流，可以调整产生的磁场，从而控制移动部件2的速度和方向。

实施例2

如实施例1所述，当对整个直线电机通电的时候，定子上的一系列电磁线圈通以电流，产生磁场，与移动部件2的动子22中的磁性材料相互作用，产生电磁力，使动子22在线轨21上运动，具体的运行过程与停止过程如下：

运行过程：通电，电磁式直线电机工作时，通电使定子线圈中产生磁场；

相互作用：产生的磁场与激发体上的磁性材料相互作用，产生电磁力；

运动：电磁力推动移动部件2在直线轨21道上运动。通过调整电流的方向和大小，可以控制移动部件2的速度和方向；

停止过程：停止电流，要停止电磁式直线电机的运动，首先停止通电，使定子线圈中的电流减小或消失；

减小磁场：随着电流减小，定子上的磁场逐渐减小。

减小电磁力：电磁力与磁场的大小和方向直接相关，随着磁场的减小，电磁力也减小，移动部件2的运动逐渐停止。

通过通以电流，使得动子22能够精确的运行，从而达到高速、高精度的运行，但若直线电机出现问题，导致动子22移动的精度出现问题，现有技术无法及时感知，该直线电机仍然进行工作，在一些高精度的领域仍继续投入使用，可能会导致生产质量的下降，严重时会导致安全隐患，造成不可估量的损失，因此，需要对直线电机移动的精度做出及时的判断，并及时的提醒工作人员。

具体如下所示

如图3所示，一种直线电机及其控制方法，包括以下步骤：

S1、获取控制器5在T时间内动子22移动若干次的实际距离，再通过移动距离信息采集模块3获取对应的预设的动子22移动距离，通过T时间内获取的预设距离和实际移动距离计算移动距离偏差系数；

S2、获取动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间，再通过监控系统获取系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间，通过动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间计算移动部件2的数据传输与接收的延迟系数；

S3、获取直线电机运行时预设的电磁力的数据，再通过电磁力信息采集模块4获取对应的直线电机运行时产生的电磁力的数据，通过直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据计算电流延迟系数；

S4、将移动距离偏差系数、数据传输与接收的延迟系数以及电流延迟系数传递至中央处理器进行综合分析，建立并计算直线电机移动精度的影响系数；

S5、并将影响系数与预先设定的影响系数参考阈值进行对比，并根据对比结果控制动子22的移动以及直线电机发出报警。

具体实施步骤如下：

移动距离偏差系数：指的是控制器5在T时间内动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离之间的差异；如果动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离之间存在差异，会导致以下严重的影响：

精度问题：直线电机通常应用于需要高精度定位的场合，如果移动部件2的实际移动距离与预期距离之间存在较大的偏差，那么整个系统的定位精度将受到影响。

工作效率下降：高偏差可能导致系统不断进行校正，这可能会增加能耗并使系统的工作效率下降，对于需要高效率和节能的应用，这可能是一个不利的因素。

产品质量问题：在一些制造领域，如半导体生产或精密加工，高偏差可能导致产品的质量下降，因为定位和加工的准确性受到影响。

系统不稳定：如果移动部件2的位置控制不稳定，可能会导致系统振动或不稳定性，从而影响整个工作流程。

寿命问题：长期运行在高偏差状态下可能导致直线电机系统中的一些关键部件经常处于高负荷状态，可能导致磨损加剧，从而减少系统的寿命。

因此，确保动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离一致是非常重要，当动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离之间的差值越小，移动距离偏差系数就越小，直线电机移动精度就越好，直线电机移动精度的影响系数就越小。

移动距离偏差系数的获取的逻辑如下：

S11、获取控制器5在T时间内动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离，将动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离分别标定为和/> ， y表示动子22移动的实际距离与对应的预设的动子22移动距离的编号，y=1、2、3、4、……、m， m为正整数；

需要说明的是，预设的动子22移动距离可以通过之前直线电机工作的工作日志进行获取，得到预设的动子22移动距离；动子22移动的实际距离可以移动距离信息采集模块3进行获取，移动距离信息采集模块3包括超声波传感器、位移传感器、编码器等获取，其中超声波传感器获取的原理为，将超声波传感器安装在动子22上，当动子22出现移动的时候，超声波传感器通过发射和接收超声波信号来测量伸缩移动的距离；

S12、计算移动距离偏差系数，计算的表达式为：

，式中，/>为移动距离偏差系数。

由计算的表达式可知，移动距离偏差系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越低，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大；移动距离偏差系数越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度越高，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越小。

数据传输与接收的延迟系数：指的是T时间内动子22实际的移动距离上传至系统的数据与接受的动子22实际的移动距离数据之间的差异；因为该直线电机通常应用于高精度要求的技术领域，通常情况下会及时的收集动子22实际的移动距离来判断动子22移动的精度，而当实际的移动距离数据上传至系统且系统接受的动子22实际的移动距离数据的时候，肯定会存在一个延迟，因此会有一个延迟的时间范围，当实际的移动距离上传至系统且系统接受的动子22实际的移动距离之间的时间延迟在这个范围内，都不会对直线电机运行的精度受到影响，若两者之间的时间差过大，会导致原本采集的动子22实际移动的距离，因为数据的延迟导致与之对应的预设的动子22移动的距离不相符，可能使得移动距离偏差系数增大，从而导致直线电机移动精度的影响系数增大。

因此，采集到动子22实际的移动距离上传到系统的数据与系统接收到动子22实际的移动距离的稳定性非常重要，数据传输与接收的延迟系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大。

数据传输与接收的延迟系数的获取逻辑为：

S21、获取动子22实际的移动距离上传至系统的数据与系统接受的动子22实际的移动距离数据之间的可延迟的时间范围，并将该范围标记为，且/>；

需要说明的是，在实际使用场景中，通过多次运行的数据获取可延迟的时间范围，从而确定在该时间延迟范围里，数据传输的结果不影响直线电机运行的精度；

S22：获取动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间，并将动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间分别标定为与/>，w表示动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间的编号，w=1、2、3、4、……、f，f为获取的数据的个数，并且f为正整数；

S23：计算系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间与动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值，并将差值大于/>的数值重新标记为/>,s表示系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间/>与动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值大于/>的数值的编号，s=1、2、3、4、……、n，n为/>与/>的差值大于/>的个数，且n为正整数；

S24、计算数据传输与接收的延迟系数，计算的表达式为：，式中，/>为数据传输与接收的延迟系数。

需要说明的是，系统接受的动子22实际的移动距离数据的时间与动子22实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>都可以通过直线电机系统中的监控系统进行获取。

由计算的表达式可知，数据传输与接收的延迟系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越低，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大；数据传输与接收的延迟系数越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度越高，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越小。

电流延迟系数：指的是电流通入到直线电机产生电磁力推动动子22运动的时间与预设的电流通入到直线电机产生电磁力推动动子22运动的时间的差异；若两者之间的差异过大，会造成以下严重的影响：

响应速度下降：电流延迟系数过大意味着实际电流通入到直线电机所需的时间比预期的时间更长；这将导致系统响应速度降低，因为电机不能及时生成所需的电磁力来推动动子22的运动。

定位误差增加：在需要高精度定位的应用中，电流延迟可能导致实际运动与预期运动之间存在较大的时间差；这会导致定位误差的增加，影响系统的精度。

控制不稳定：延迟可能导致控制系统无法准确预测和调整动子22的运动。这可能引起振动、不稳定性和控制系统的不良性能。

生产效率下降：在需要高效生产的应用中，电流延迟可能导致生产速度降低，从而影响整体生产效率。

能耗增加：如果系统需要不断纠正由于电流延迟引起的误差，可能会导致额外的能耗；这在对能效要求高的应用中是一个不利因素。

系统磨损增加：长时间的电流延迟可能导致系统中的一些关键部件不断处于高负荷状态，从而加速磨损，减少系统的寿命

因此，电流通入到直线电机产生电磁力推动动子22运动的时间与预设的电流通入到直线电机产生电磁力推动动子22运动的时间之间的稳定性非常重要，电流延迟系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大。

电流延迟系数的获取逻辑为：

S31、获取直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据，并将直线电机运行时电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据标定为和/>，a表示直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据的编号，a=1、2、3、4、……、c，c为正整数；

需要说明的是，预设的电磁力的数据可以通过直线电机工作的工作日志进行获取，得到预设的电磁力的数据；直线电机运行时产生的电磁力的数据可以通过电磁力信息采集模块4进行获取，电磁力信息采集模块4包括应变片传感器、负载细胞、电容式传感器、电磁感应传感器等获取。

S32、计算电流延迟系数，计算的表达式为：

，式中，/>为电流延迟系数。

由计算的表达式可知，电流延迟系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越低，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大；电流延迟系数越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度越高，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越小。

将移动距离偏差系数、数据传输与接收的延迟系数/>以及电流延迟系数传/>递至中央处理器进行综合分析，建立并计算直线电机移动精度的影响系数，表达式为：

式中，为影响系数，/>1、/>2、/>3分别为移动距离偏差系数/>、数据传输与接收的延迟系数/>以及电流延迟系数/>的预设比例系数，且/>1、/>2、/>3均大于0；

由计算公式可知，在直线电机运行的过程中，移动距离偏差系数越大、数据传输与接收的延迟系数越大、电流延迟系数越大，生成影响系数越大，表明直线电机在使用过程中移动的精度越低，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越大；移动距离偏差系数越小、数据传输与接收的延迟系数越小、电流延迟系数越小，生成影响系数/>越小，表明直线电机在使用过程中移动的精度越高，表明直线电机在使用过程中移动的精度受到的影响越小；

将影响系数与影响系数参考阈值/>进行对比，若影响系数/>大于影响系数参考阈值/>，表示此时该直线电机的精度已经出现问题，此时控制器5控制直线电机立刻停止工作，并发出警报提醒工作人员，该直线电机的精度出现问题，不能再继续使用，以免会导致安全隐患，造成不可估量的损失；若影响系数/>小于影响系数参考阈值/>，表示该直线电机仍然可以正常使用，不需要做出任何改变。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种直线电机，包括直线电机本体（1），其特征在于：所述直线电机本体（1）的内部设置有移动部件（2）、移动距离信息采集模块（3）、电磁力信息采集模块（4），所述直线电机本体（1）的外部设置有控制器（5）；

移动部件（2）：所述移动部件（2）包括线轨（21）、动子（22），所述动子（22）在线轨（21）上滑行移动带动整个移动部件（2）在直线电机表面移动；

移动距离信息采集模块（3）：用于采集动子（22）移动的实际距离；

电磁力信息采集模块（4）：用于采集直线电机运行时产生的电磁力；

控制器（5）：控制器（5）的输入端分别与移动距离信息采集模块（3）、电磁力信息采集模块（4）的输出端电性连接，用于接收移动距离信息采集模块（3）、电磁力信息采集模块（4）的输出信号，生成控制指令；

控制器（5）分析移动距离信息采集模块（3）以及电磁力信息采集模块（4）的输出信号后，控制动子（22）的移动以及直线电机发出报警；

控制器（5）执行以下步骤：

S1、获取控制器（5）在T时间内动子（22）移动若干次的实际距离，再通过移动距离信息采集模块（3）获取对应的预设的动子（22）移动距离，通过T时间内获取的预设距离和实际移动距离计算移动距离偏差系数；

S2、获取动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间，再通过监控系统获取系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间，通过动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间计算移动部件（2）的数据传输与接收的延迟系数；

S3、获取直线电机运行时预设的电磁力的数据，再通过电磁力信息采集模块（4）获取对应的直线电机运行时产生的电磁力的数据，通过直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据计算电流延迟系数；

S4、将移动距离偏差系数、数据传输与接收的延迟系数以及电流延迟系数传递至中央处理器进行综合分析，建立并计算直线电机移动精度的影响系数；

S5、并将影响系数与预先设定的影响系数参考阈值进行对比，并根据对比结果控制动子（22）的移动以及直线电机发出报警；

所述移动距离偏差系数的获取的逻辑如下：

S11、获取控制器（5）在T时间内动子（22）移动的实际距离与对应的预设的动子（22）移动距离，将动子（22）移动的实际距离与对应的预设的动子（22）移动距离分别标定为和，y表示动子（22）移动的实际距离与对应的预设的动子（22）移动距离的编号，y=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

S12、计算移动距离偏差系数，计算的表达式为：

，式中，/>为移动距离偏差系数；所述数据传输与接收的延迟系数的获取逻辑为：

S21、获取动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据与系统接受的动子（22）实际的移动距离数据之间的可延迟的时间范围，并将该范围标记为，且/>；

S22：获取动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间，并将动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间分别标定为与/>，w表示动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间与系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间的编号，w=1、2、3、4、……、f，f为获取的数据的个数，并且f为正整数；

S23：计算系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间与动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值，并将差值大于/>的数值重新标记为/>,s表示系统接受的动子（22）实际的移动距离数据的时间/>与动子（22）实际的移动距离上传至系统的数据的时间/>的差值大于/>的数值的编号，s=1、2、3、4、……、n，n为/>与的差值大于/>的个数，且n为正整数；

S24、计算数据传输与接收的延迟系数，计算的表达式为：，式中，/>为数据传输与接收的延迟系数；

所述电流延迟系数的获取逻辑为：

S31、获取直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据，并将直线电机运行时电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据标定为和/>，a表示直线电机运行时产生的电磁力的数据与对应的预设的电磁力的数据的编号，a=1、2、3、4、……、c，c为正整数；

S32、计算电流延迟系数，计算的表达式为：

，式中，/>为电流延迟系数；

所述影响系数，表达式为：

式中，为影响系数，/>1、/>2、/>3分别为移动距离偏差系数/>、数据传输与接收的延迟系数/>以及电流延迟系数/>的预设比例系数，且/>1、/>2、/>3均大于0。

2.根据权利要求1所述的一种直线电机，其特征在于：所述移动部件（2）包括线轨（21），所述线轨（21）固定在直线电机本体（1）的底部，所述动子（22）滑动连接在线轨（21）表面，所述动子（22）的上方两侧设置有滚轮A（24），所述滚轮A（24）之间设置有滚轮B（25），所述滚轮B（25）的上表面与钢带（2）滑动连接，所述滚轮A（24）的下表面与钢带（23）滑动连接，所述钢带（23）设置在直线电机本体（1）的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种直线电机，其特征在于：所述直线电机本体（1）的两侧对称设置有气管接口（6），所述气管接口（6）一侧进入气体，所述气管接口（6）的另一侧散出气体。