大小，另外受限于导磁和非导磁材料的厚度限制。
[0055]由于控制线圈42和驱动线圈32的绕线方向空间上相互垂直，它们产生的磁场相互影响低。驱动线圈32和控制电路50产生的热量通过转子30的支撑骨架31和支撑轴13散热。驱动线圈32的这种控制方式可以在很短的时间内提供较大的驱动力。
[0056]由于驱动线圈32控制频率很高，控制线圈42由于自身电感的原因，控制频率较低，该快速响应直线电机10a的控制方式是:根据转子需要移动的速度和位置，高频率控制驱动线圈32电流大小和方向，当转子30移动较快时，移动距离为Dn+Did#，控制线圈42和定子20产生的作用力一段时间减速，一段时间加速，对转子30的作用大部分抵消，这时通过控制驱动线圈32控制电机的速度和位置。当转子30移动速度较慢时，控制线圈32和定子20产生的作用力对转子20的作用越来越大，当转子20的动量不足于抵消控制线圈32和定子20产生的作用力产生的冲量，转子30就会固定于相应位置。
[0057]当快速响应直线电机10a的转子30需要轴向直线运动时，若设快速响应直线电机10a拖动负荷的质量为Mf，外界施加在快速响应直线电机10a的作用力为Fw，开关电路的导通间隔时间Ton，此时驱动线圈32产生大的驱动电磁力Fq驱动快速响应直线电机10a运动，则这些参数的关系为$(^-巧)*1'。11 = 1「*么￥。11。同时通过控制线圈42调节定子20与导磁臂41的控制磁场，控制磁场产生电磁力Fk调节动子的运动，快速响应直线电机10a转子30产生的速度变化值为A Vcin。当快速响应直线电机10a运动速度较快时，快速响应直线电机10a定子20转子30的相对位置每经过一组导磁环21和隔离环22厚度相加的距离时，Fk的方向发生一次改变，因此Fk对快速响应直线电机10a速度变化的影响大部分抵消。当开关电路关闭后，驱动线圈32电流开始减小并产生电磁阻力Fz，快速响应直线电机10a的转子30保持惯性继续运动，取其中运动速度较快的一段时间为关闭时间Tciff，测量出速度变化值A Vciff，则这些参数的关系为(FdFwhTciff = MF^A Voff。当快速响应直线电机10a速度逐渐减小，快速响应直线电机10a的动量不足以抵消Fk对快速响应直线电机10a速度的影响，此时快速响应直线电机10a整个作用力Fk-Fw-Fz产生的冲量大于快速响应直线电机10a转子的动量，使快速响应直线电机10a在新的位置保持平衡。若整个控制过程中Tcin和Tciff时间很短，则快速响应直线电机10a驱动线圈32运动控制的频率可以很高，进而可以使快速响应直线电机10a的运动速度柔和平滑。
[0058]本实施例的快速响应直线电机10a结构和控制电路50固定后，驱动线圈32的控制电路50中电容55充电电压、控制脉冲导通时间一定时，产生的驱动电磁力Fq和电磁阻力Fz的大小也是固定的。当快速响应直线电机10a运动时，集成控制芯片通过采集控制电路50中电容55充电电压和控制脉冲导通时间，可以得到快速响应直线电机10a运动时驱动电磁力Fq和电磁阻力Fz的大小，即驱动电磁力Fq和电磁阻力Fz为已知参数;再结合上述两个等式:(Fz+Fw)*Toff=Mf* Δ V0ff ； (Fq-Fw)*T0n=Mf* Δ Vcjn;而Toff、Δ Voff、Ton和 Δ Vtjn均可以直接得出或直接测量出，即Toff、Δ VofhTcir^P Δ Vcin也为已知参数。从而根据这些相关运动参数数据，可以计算出外界施加在快速响应直线电机10a作用力的大小、方向和快速响应直线电机10a拖动的负荷质量这两个细化参数。当快速响应直线电机10a静止时，测量出定子20和转子30偏离磁阻最小位置的距离、控制线圈42电流的大小，进而得到外界施加在快速响应直线电机10a作用力的大小，并且这个值和快速响应直线电机10a对外界施加的作用力相等。由于快速响应直线电机10a运动控制的频率很高，每次控制可以在很短的时间内计算出外界施加给快速响应直线电机10a的作用力和快速响应直线电机10a拖动负荷质量的大小，及时调整驱动线圈32的驱动电磁力Fq和导通时间，另外由于控制线圈42提供的Fk仍然可以提供给快速响应直线电机10a较大的力矩抵消外界拖动负荷的质量和外界施加在快速响应直线电机10a的作用力变化的影响，因此快速响应直线电机10a整个系统可以去掉了减速机等机械调速装置。这种控制方式可以适应外界施加在快速响应直线电机10a作用力和快速响应直线电机10a拖动负荷质量不停改变的情况。
[0059]因而根据本实施例的快速响应直线电机10a的结构，本实施例还提供一种快速响应直线电机10a的控制方法，包括步骤:通过控制电路50控制驱动线圈32通过脉冲电流，通电时间为Tcin，并在Tcin时间内，根据脉冲电流大小，得出驱动线圈32产生大的驱动电磁力Fq和测出转子30速度变化值Δ Vcin;并得出等式:(FQ-FwhTcin=MF* Δ Vcin;
[0060]取脉冲断电后转子30运动速度较快的一段时间为Tciff,得出驱动线圈32电流产生电磁阻力Fz和测出相应转子30速度变化值Δ Vciff，并得出等式:(FdFwhTciff=MF* Δ Vciff;
[0061]根据以上两等式计算出出快速响应直线电机10a拖动负荷的质量Mf，外界施加在快速响应直线电机10a的作用力Fw;
[0062 ]根据检测的拖动负荷的质量Mf和作用力Fw，调节驱动线圈3 2的脉冲电流大小与时间，进而来控制该快速响应直线电机10a的速度和位置。上述时间Tciff可以根据检测设备的精度来进行设置，如设置为几十纳秒或几微秒等等。
[0063]进一步地，该直线电机的控制方法中驱动线圈32的控制电路50包括开关电路、连接开关电路两端的电容55、和供电电路57。则上述取脉冲断电后转子30运动速度较快的一段时间为Tciff,可以根据检测设备的精度来进行设置，如设置为几十纳秒或几微秒等等。本实施例中，开关电路可以为H桥电路。
[0064]本实施例还公开一种集成控制芯片，用于检测快速响应直线电机10a的拖动负荷的质量Mf和外界施加快速响应直线电机10a的作用力Fw，包括控制驱动线圈的控制电路、检测模块、存储器和处理模块，所述控制电路包括控制所述驱动线圈的开关电路、连接所述开关电路两端的电容和对所述电容充电的供电电路，所述检测模块测量所述电容充电电压和所述开关电路导通时间!^以及时间Tcin对应的速度变化值△ Vcin，所述检测模块还测量所述开关电路关闭后一段时间Tciff对应的速度变化值Δ Vciff，并将该时间Tc^PTciff及Δ V。# ΔVciff存储于所述存储器中，所述处理模块根据所述开关电路的导通时间Tcin、所述电容的充电电压，得到驱动电磁力Fq及电磁阻力Fz的值，再根据公式(FQ-Fw)*Tcm = MF*AVcm与(Fz+Fw)*Toff=MF* A Voff计算出所述负荷的质量Mf和所述外界施加作用力Fw。
[0065]进一步地，集成控制芯片可以与外部计算机或服务器相连，通过计算机或服务器来控制集成控制芯片，进而控制直线电机100。
[0066]进一步地，开关电路可以为H桥电路，以更好的控制驱动线圈32的导通时间和电流方向，进而可以更好的控制转子30和移动位置与方向。
[0067]进一步地，该集成控制芯片中还设有温度检测模块，以检测直线电机100运行时的温度，以使该集成控制芯片更好的检测出驱动电磁力Fq及电磁阻力Fz，进而使检测出的所述拖动负荷的质量Mf和所述外界施加作用力Fw更准确。
[0068]进一步地，该集成控制芯片使用在该直线电机100上时，可以实现上述控制方法，以精确控制该直线电机100。
[0069]进一步地，可以打磨或电镀导磁环21的内表面与隔离环22的内表面，使导磁环21的内表面与隔离环22的内表面配合形成光栅标尺，在支撑骨架31中开设有容置腔33，容置腔33中设有配合光栅标尺检测转子30移动位置的光栅检测装置。将导磁环21的内表面与隔离环22的内表面作为光栅标尺，结构简单，并且使检测系统体积减小，而光栅检测