架本体101与第一门架本体201相互吸引，两者之间产生间隙，从而使得固定架100处于悬浮的状态。
[0032]其次，根据直线电动机原理实现固定架100的升降。直线电动机可以看作是将旋转电动机沿径向剖开，并将旋转电动机的圆周展开成直线而形成的。其中，旋转电动机的定子相当于直线电动机的初级，旋转电动机的转子相当于直线电动机的次级，当初级通入电流后，在初次级之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。具体地，如图2(2)所示，为本发明的一个具体实施例的货叉实现升降推动力的原理图。本发明实施例的货叉升降系统1000的推进基于直线电动机原理，其中，第一线圈102和第二线圈103相当于励磁线圈，第一线圈102通电之后，固定架本体101成为电磁体，固定架100相当于电动机的励磁转子，而第三线圈202可以看作电动机的长定子绕组，第一门架200为电动机的定子。与旋转电动机通电旋转的原理相似，固定架100处于悬浮状态，固定架100与第一门架200之间具有间隙，第三线圈202接通交流电在间隙中产生的变化磁场，变化磁场切割电磁体即固定架100，此时，控制第二线圈103接通电流，贝1J第一门架200周围产生的磁场与悬浮电磁铁即固定架100产生的磁场相互作用，从而产生固定架100向上升的推动力。
[0033]固定架100上升、下降或固定由第二线圈103的通电电流的大小决定，且第二线圈103通电电流的大小决定起升获取的重量的多少。例如，控制第二线圈103电流的大小，当产生的推动力大于货物重量时，货叉即可上升。固定架100受到的向上的推动力的大小与固定架100与第一门架200之间的磁场的作用有关，通过控制装置300控制第二线圈103中接通电流的大小，进而调节磁场的强弱。下降时，则减小第二线圈103的通电电流，使得固定架100受到的向上的推动力小于载重重量，从而实现缓慢下降。
[0034]可以看出，第一线圈102和第二线圈103共用第一门架200上的定子线圈即第三线圈202，第二线圈103即推进作用的线圈位于固定架100的下部，而第一线圈102即悬浮作用的线圈位于固定架100的上部，因而第一线圈102和第二线圈103产生的磁场不会产生相互干扰。
[0035]另外，考虑到实际应用中，固定架100的长度短以及为了保证线圈之间的作用，在控制固定架100上升时，固定架100的最高高度可以与第一门架200 —样高。但是，在现实中，装卸货物的高度往往更高，所以在本发明的一个实施例中，货叉升降系统1000还可以包括第二门架600，如图1所示，第二门架600包括第二门架本体601、第四线圈602和第五线圈603，第四线圈602和第五线圈603设置于第二门架本体上601，第二门架600容纳于导槽内，且位于第一门架200和固定架100之间。
[0036]图3为根据本发明的一个具体实施例的货叉升降系统的分解示意图。可以认为，本发明实施例的货叉升降系统1000可以由多级门架结构组成，并在各级门架上设置对应的线圈以实现门架的悬浮和升降。
[0037]下面以二级门架结构为例，在固定架100上升高度受限可以通过第二门架600提升高度。控制装置300还用于根据操作指令控制第三线圈202、第四线圈602和第五线圈603的电信号以使第二门架600悬浮于第一门架200并沿导槽升降。第二门架600的升降过程与固定架100的升降类似。
[0038]首先，根据电磁技术原理可以实现第二门架600的悬浮，具体地，如图2(1)所示，当控制装置300接收到用户的操作指令之后，控制第四线圈602和第三线圈202接通电流，线圈周围产生磁场，第二门架本体601和第一门架本体201为磁性介质例如铁，则第二门架本体601和第一门架本体201在线圈通电的情况下成为电磁体，控制第四线圈602和第三线圈202的通电电流相反，则第二门架本体601与第一门架本体201相互吸引，两者之间产生间隙，从而使得第二门架600处于悬浮的状态。
[0039]其次，根据直线电动机原理实现第二门架600的升降。具体地，如图2(2)所示，其中，第四线圈602和第五线圈603相当于励磁线圈，第四线圈602通电之后，第二门架本体601成为电磁体，第二门架600相当于电动机的励磁转子，而第三线圈202可以看作电动机的长定子绕组，第一门架200为电动机的定子。与旋转电动机通电旋转的原理相似，第二门架600处于悬浮状态，第二门架600与第一门架200之间具有间隙，第三线圈202接通交流电在间隙中产生变化磁场，变化磁场切割电磁体即第二门架600，此时，控制第五线圈603接通电流，则第一门架200周围产生的磁场与悬浮电磁铁即第二门架600产生的磁场相互作用，从而产生第二门架600向上升的推动力，控制第五线圈603电流的大小，当产生的推动力大于货物重量时，货叉即可上升。第二门架600受到的向上的推动力的大小与第二门架600与第一门架200之间的磁场的作用有关，通过控制装置300控制第五线圈603中接通电流的大小，进而调节磁场的强弱。下降时，则减小第五线圈603的通电电流，使得第二门架600受到的向上的推动力小于载重重量，从而实现缓慢下降。
[0040]可以看出，第二门架600与固定架100共用第一门架200，需要说明的是，因而需要保持悬浮间隙，第二门架600在上升最大高度之后，仍然需要留有大部分长度位于第一门架200内，以保证升降的完成。
[0041]第二门架600在升降过程中，第二门架600保持在第一门架200的导槽内的线圈的数量有变化，即第二门架600与第一门架200相互作用的磁场存在变化，为了不会因为线圈的减少而影响相互作用，保证悬浮的平稳，在本发明的一个实施例中，如图2(2)中所示，第一门架200还包括第一励磁线圈203和第二励磁线圈204，第一励磁线圈203和第二励磁线圈204的绕组线圈非常密集，分别与控制装置300连接，既可以作为转子也可以提供悬浮斥力，第一励磁线圈203设置于第一门架本体201的顶部，可以起到稳定第二门架600的作用，例如，在第二门架600上升至较高高度时，第二门架600中与第一门架200作用的线圈减少，通过第一励磁线圈203的作用可以保证第二门架600与第一门架200之间的磁场作用不会减弱，从而稳定第二门架600 ;第二励磁线圈204设置于第一门架本体201的底部，在固定架10或第二门架600下降时可以提供缓冲力，实现平稳下降。
[0042]进一步地，固定架100或第二门架600的上升或下降速度可以进行调节。具体地，上述控制装置300还包括速度踏板，速度踏板用于接收用户的操作信号以控制第二线圈103或第五线圈603的电信号改变固定架100或第二门架600的升降速度，例如增大第二线圈103的输入电流，则可以加大升降速度，反之可以减小升降速度。
[0043]另外，本发明实施例的货叉升降系统1000中采用PID控制方法，PID控制基于反馈理论，反馈理论的要素包括三部分:测量、比较和执行，测量关心的变量，与期望值相比较，进而用比较偏差纠正调节控制系统的相应。
[0044]如图1所示，控制装置300包括操作手柄301和PID控制器302。操作手柄301用于接收用户的操作指令，例如上升指令、下降指令或倾斜指令。PID控制器302根据操作指令以及固定架100、第一门架200和第二门架600的反馈信息，例如间隙信息和电流信息，输出控制信号以控制第一线圈102、第二线圈103、第三线圈202、第四线圈602和第五线圈603的电信号。
[0045]本发明实施例的货叉升降系统1000中，需要关心的量包括固定架100与第一门架200之间的间隙，第二门架600与第一门架200之间的间隙，以及固定架本体101和第二门架本体601的反馈电流，具体地，操作手柄301通过用户的操作指令调节输入PID控制器302的控制信号，PID控制器通过变量间隙和反馈电流，纠正偏差。在本发明的一个实施例中，上述升降系统1000还包括电流检测器(图中未标示)和间隙检测器700。其中，电流检测器用于检测悬浮电磁铁即固定架本体101和第二门架本体601的电流，并将电流信息反馈至PID控制器302。间隙检测器700用于检测固定架本体101与第一门架本体201之间的间隙，以及第二门架本体601与第一门架本体201之间的间隙，并将间隙信息反馈至PID控制器302。
[0046]如图4所示，为根据本发明的一个具体实施例的PID控制过程的示意图。通过电流检测器和空隙检测器700分别检测变量因素的数据即电流信息和间隙信息，并发送至PID控制器302，PID控制器302进行A/D采样即采集间隙信息