架本體101與第一門架本體201相互吸引，兩者之間產(chǎn)生間隙，從而使得固定架100處于懸浮的狀態(tài)。
[0032]其次，根據(jù)直線電動(dòng)機(jī)原理實(shí)現(xiàn)固定架100的升降。直線電動(dòng)機(jī)可以看作是將旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)沿徑向剖開，并將旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的圓周展開成直線而形成的。其中，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子相當(dāng)于直線電動(dòng)機(jī)的初級，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電動(dòng)機(jī)的次級，當(dāng)初級通入電流后，在初次級之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場，在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)。具體地，如圖2(2)所示，為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的貨叉實(shí)現(xiàn)升降推動(dòng)力的原理圖。本發(fā)明實(shí)施例的貨叉升降系統(tǒng)1000的推進(jìn)基于直線電動(dòng)機(jī)原理，其中，第一線圈102和第二線圈103相當(dāng)于勵(lì)磁線圈，第一線圈102通電之后，固定架本體101成為電磁體，固定架100相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，而第三線圈202可以看作電動(dòng)機(jī)的長定子繞組，第一門架200為電動(dòng)機(jī)的定子。與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)的原理相似，固定架100處于懸浮狀態(tài)，固定架100與第一門架200之間具有間隙，第三線圈202接通交流電在間隙中產(chǎn)生的變化磁場，變化磁場切割電磁體即固定架100，此時(shí)，控制第二線圈103接通電流，貝1J第一門架200周圍產(chǎn)生的磁場與懸浮電磁鐵即固定架100產(chǎn)生的磁場相互作用，從而產(chǎn)生固定架100向上升的推動(dòng)力。
[0033]固定架100上升、下降或固定由第二線圈103的通電電流的大小決定，且第二線圈103通電電流的大小決定起升獲取的重量的多少。例如，控制第二線圈103電流的大小，當(dāng)產(chǎn)生的推動(dòng)力大于貨物重量時(shí)，貨叉即可上升。固定架100受到的向上的推動(dòng)力的大小與固定架100與第一門架200之間的磁場的作用有關(guān)，通過控制裝置300控制第二線圈103中接通電流的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱。下降時(shí)，則減小第二線圈103的通電電流，使得固定架100受到的向上的推動(dòng)力小于載重重量，從而實(shí)現(xiàn)緩慢下降。
[0034]可以看出，第一線圈102和第二線圈103共用第一門架200上的定子線圈即第三線圈202，第二線圈103即推進(jìn)作用的線圈位于固定架100的下部，而第一線圈102即懸浮作用的線圈位于固定架100的上部，因而第一線圈102和第二線圈103產(chǎn)生的磁場不會(huì)產(chǎn)生相互干擾。
[0035]另外，考慮到實(shí)際應(yīng)用中，固定架100的長度短以及為了保證線圈之間的作用，在控制固定架100上升時(shí)，固定架100的最高高度可以與第一門架200 —樣高。但是，在現(xiàn)實(shí)中，裝卸貨物的高度往往更高，所以在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，貨叉升降系統(tǒng)1000還可以包括第二門架600，如圖1所示，第二門架600包括第二門架本體601、第四線圈602和第五線圈603，第四線圈602和第五線圈603設(shè)置于第二門架本體上601，第二門架600容納于導(dǎo)槽內(nèi)，且位于第一門架200和固定架100之間。
[0036]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的貨叉升降系統(tǒng)的分解示意圖?？梢哉J(rèn)為，本發(fā)明實(shí)施例的貨叉升降系統(tǒng)1000可以由多級門架結(jié)構(gòu)組成，并在各級門架上設(shè)置對應(yīng)的線圈以實(shí)現(xiàn)門架的懸浮和升降。
[0037]下面以二級門架結(jié)構(gòu)為例，在固定架100上升高度受限可以通過第二門架600提升高度?？刂蒲b置300還用于根據(jù)操作指令控制第三線圈202、第四線圈602和第五線圈603的電信號(hào)以使第二門架600懸浮于第一門架200并沿導(dǎo)槽升降。第二門架600的升降過程與固定架100的升降類似。
[0038]首先，根據(jù)電磁技術(shù)原理可以實(shí)現(xiàn)第二門架600的懸浮，具體地，如圖2(1)所示，當(dāng)控制裝置300接收到用戶的操作指令之后，控制第四線圈602和第三線圈202接通電流，線圈周圍產(chǎn)生磁場，第二門架本體601和第一門架本體201為磁性介質(zhì)例如鐵，則第二門架本體601和第一門架本體201在線圈通電的情況下成為電磁體，控制第四線圈602和第三線圈202的通電電流相反，則第二門架本體601與第一門架本體201相互吸引，兩者之間產(chǎn)生間隙，從而使得第二門架600處于懸浮的狀態(tài)。
[0039]其次，根據(jù)直線電動(dòng)機(jī)原理實(shí)現(xiàn)第二門架600的升降。具體地，如圖2(2)所示，其中，第四線圈602和第五線圈603相當(dāng)于勵(lì)磁線圈，第四線圈602通電之后，第二門架本體601成為電磁體，第二門架600相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，而第三線圈202可以看作電動(dòng)機(jī)的長定子繞組，第一門架200為電動(dòng)機(jī)的定子。與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)的原理相似，第二門架600處于懸浮狀態(tài)，第二門架600與第一門架200之間具有間隙，第三線圈202接通交流電在間隙中產(chǎn)生變化磁場，變化磁場切割電磁體即第二門架600，此時(shí)，控制第五線圈603接通電流，則第一門架200周圍產(chǎn)生的磁場與懸浮電磁鐵即第二門架600產(chǎn)生的磁場相互作用，從而產(chǎn)生第二門架600向上升的推動(dòng)力，控制第五線圈603電流的大小，當(dāng)產(chǎn)生的推動(dòng)力大于貨物重量時(shí)，貨叉即可上升。第二門架600受到的向上的推動(dòng)力的大小與第二門架600與第一門架200之間的磁場的作用有關(guān)，通過控制裝置300控制第五線圈603中接通電流的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱。下降時(shí)，則減小第五線圈603的通電電流，使得第二門架600受到的向上的推動(dòng)力小于載重重量，從而實(shí)現(xiàn)緩慢下降。
[0040]可以看出，第二門架600與固定架100共用第一門架200，需要說明的是，因而需要保持懸浮間隙，第二門架600在上升最大高度之后，仍然需要留有大部分長度位于第一門架200內(nèi)，以保證升降的完成。
[0041]第二門架600在升降過程中，第二門架600保持在第一門架200的導(dǎo)槽內(nèi)的線圈的數(shù)量有變化，即第二門架600與第一門架200相互作用的磁場存在變化，為了不會(huì)因?yàn)榫€圈的減少而影響相互作用，保證懸浮的平穩(wěn)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2(2)中所示，第一門架200還包括第一勵(lì)磁線圈203和第二勵(lì)磁線圈204，第一勵(lì)磁線圈203和第二勵(lì)磁線圈204的繞組線圈非常密集，分別與控制裝置300連接，既可以作為轉(zhuǎn)子也可以提供懸浮斥力，第一勵(lì)磁線圈203設(shè)置于第一門架本體201的頂部，可以起到穩(wěn)定第二門架600的作用，例如，在第二門架600上升至較高高度時(shí)，第二門架600中與第一門架200作用的線圈減少，通過第一勵(lì)磁線圈203的作用可以保證第二門架600與第一門架200之間的磁場作用不會(huì)減弱，從而穩(wěn)定第二門架600 ;第二勵(lì)磁線圈204設(shè)置于第一門架本體201的底部，在固定架10或第二門架600下降時(shí)可以提供緩沖力，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)下降。
[0042]進(jìn)一步地，固定架100或第二門架600的上升或下降速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體地，上述控制裝置300還包括速度踏板，速度踏板用于接收用戶的操作信號(hào)以控制第二線圈103或第五線圈603的電信號(hào)改變固定架100或第二門架600的升降速度，例如增大第二線圈103的輸入電流，則可以加大升降速度，反之可以減小升降速度。
[0043]另外，本發(fā)明實(shí)施例的貨叉升降系統(tǒng)1000中采用PID控制方法，PID控制基于反饋理論，反饋理論的要素包括三部分:測量、比較和執(zhí)行，測量關(guān)心的變量，與期望值相比較，進(jìn)而用比較偏差糾正調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的相應(yīng)。
[0044]如圖1所示，控制裝置300包括操作手柄301和PID控制器302。操作手柄301用于接收用戶的操作指令，例如上升指令、下降指令或傾斜指令。PID控制器302根據(jù)操作指令以及固定架100、第一門架200和第二門架600的反饋信息，例如間隙信息和電流信息，輸出控制信號(hào)以控制第一線圈102、第二線圈103、第三線圈202、第四線圈602和第五線圈603的電信號(hào)。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例的貨叉升降系統(tǒng)1000中，需要關(guān)心的量包括固定架100與第一門架200之間的間隙，第二門架600與第一門架200之間的間隙，以及固定架本體101和第二門架本體601的反饋電流，具體地，操作手柄301通過用戶的操作指令調(diào)節(jié)輸入PID控制器302的控制信號(hào)，PID控制器通過變量間隙和反饋電流，糾正偏差。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述升降系統(tǒng)1000還包括電流檢測器(圖中未標(biāo)示)和間隙檢測器700。其中，電流檢測器用于檢測懸浮電磁鐵即固定架本體101和第二門架本體601的電流，并將電流信息反饋至PID控制器302。間隙檢測器700用于檢測固定架本體101與第一門架本體201之間的間隙，以及第二門架本體601與第一門架本體201之間的間隙，并將間隙信息反饋至PID控制器302。
[0046]如圖4所示，為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的PID控制過程的示意圖。通過電流檢測器和空隙檢測器700分別檢測變量因素的數(shù)據(jù)即電流信息和間隙信息，并發(fā)送至PID控制器302，PID控制器302進(jìn)行A/D采樣即采集間隙信息