工件的加载试验是工件力学性能考核的重要内容,是保证产品质量与技术可靠性的必要条件。提高加载效率,缩短试验时间,降低试验成本,提高试验水平-是相关试验技术的发展趋势,更是工件试验的需要。在现代工业领域,工程中几乎所有零件都承受着动态载荷,所以动态加载测试反映出的结果更为安全可靠。直线电机技术迅猛发展,提供了很好的动力和载荷运动控制技术。本文以对试件施加高频交变载荷的疲劳试验为例,建立了运用直线电机作为动力源的思路和实现方法。以有铁芯永磁同步直线电机为动力源,对实施动态加载及其应用的可行性、有效性等问题展开广泛探索。首先,本文对直线电机作动器定义进行了说明,并对其输出动态载荷的相关问题展开了理论分析。包括输出动态载荷的条件、影响因素以及这些因素之间的关系,传感器的动态性能以及作动器的支撑导向等。其次,以所设计的试验装置为例,建立了直线电机作动器的控制模型。利用三闭环原理来实现对作动器输出推力的调节,各闭环均采用PID控制。本文分别对控制卡的速度环及位置环PID进行了参数整定,并通过MATALB仿真对其进行了调整优化。再次,针对直线电机当前的应用现状,以现有的产品为依托,提出、设计了一种多台(两台及以上)的“并联式”新型结构,旨在用来增大电机的输出推力。同时又如同单台电机一样具有较好的动态性能。本文中着重以三台电机同步使用为例从机械结构,导向以及驱动控制等方面作了详细的陈述。最后,为了验证前述理论、方法的正确性及合理性,设计了以有铁芯永磁同步直线电机为驱动的试验装置,并展开了数百万次的实验探索。实验结果表明,直线电动机作为高频动力源,思路是正确的,所提出的结构和使用方法是可行的,最高频率可以与所有其他动态加载方式媲美,但是具备了其它方式不具备的优秀的控制性能。特别试验了一种提高加载力的办法,以直线电机为驱动将共振原理应用于疲劳加载等领域,它可以实现推力放大,极具实用价值。共振可以使直线电机作动器推力放大18.7倍以上,且输出波形稳定。在室温、无任何冷却、最大持续电流模式下,标称额定输出900N的作动器实现了 133Hz高频共振状态下11kN以上稳定持续的推力输出,相比于常态765N,推力放大了 14倍以上,功率更是放大了近100倍。另外,提出和验证了三相电流的点位选取对输出推力有着较大的影响。