随着科学技术理论的不断发展，各种控制算法相继被人们研发出来，这为电磁悬 浮系统的控制器设计提供了大量参考依据。从传统的线性控制算法到先进智能的非线 性控制算法控制理论得到了长足的发展。由于电磁悬浮系统是典型的非线性系统，因 此线性的控制算法只能在悬浮系统进行了线性化处理后才能使用。利用泰勒级数在平 衡点附近对非线性函数进行展开和反馈线性化是当今比较成熟的线性化方法。由于线 性化处理后的非线性系统降低了控制难度，因此也降低了控制器设计的难度。原系统 的高阶响应在线性化后被忽略了。工程实践中如果采用线性的控制算法会出现一定的 偏差从而不能满足系统的性能指标。非线性控制算法则不需要精确地知道被控系统的 数学模型，不需要忽略系统非线性高阶响应项。由于非线性控制可以真实的反应系统 的输出效果，所以具有很好的工程实践意义，得到了社会的广泛关注。现如今非线性 控制多指先进智能控制如模糊控制、无源控制、神经网络、自抗扰控制、自适应控制、 滑模变结构控制和鲁棒控制等。
同步控制技术是将电气传动技术、电力电子技术、信号技术、控制工程技术和机 械技术融为一体的综合性非常强的一种技术。同步控制技术的发展与其它有关技术的 发展紧紧关联在一起的。同步控制是指实现多个运行装置运行时步伐一致，广义上讲 是指系统中某一物理量协调一致。通常同步偏差和同步速度要求较高的系统要考虑单 回路之间的互相联系以使他们保持一致，而不只是提高单个回路控制精度的问题[25]。 在多回路系统中通常会存在着强烈耦合和许多不确定性因素，这就需要研究新的提高 同步精度的理论算法和实现这一理论的方法。
搭建圆盘式刀库可靠性试验台的目的主要是能够更及时、迅速的收集自动换 刀系统的数据信息，包括故障时间、故障原因、换刀次数、换刀时间等信息。将 收集来的数据进行可靠性分析，不仅可以得出刀库的MTBF，为评估同类型刀库 MTBF做指导，而且能够通过故障信息找出刀库容易出现故障的部位，针对不同 的故障部位提出相应的改进措施，能够极大的缩短时间，提高该类型刀库的可靠 性水平。并且对其他类型的刀库也具有一定的指导意义。这就要求试验台具备以 下功能：
圆盘式刀库自动换刀系统故障主要包括功能型故障、参数性故障以及状态性 故障。功能性故障主要是自动换刀系统由于内因因素而产生的故障，如机械手卡 刀，导致机械手电机过载而烧坏等。参数性故障主要是指刀库的相关性能参数超 出规定的变化范围，如刀盘转位以及机械手定位不准确等。状态性故障主要是换 刀系统运转过程中由于温度过高、振动剧烈以及噪声过大而造成的故障。简单来 说，圆盘式刀库自动换刀系统故障就是在规定的条件和时间内，自动换刀系统不 能完成规定的功能。
试验台运行数据，包括运行时间、换刀次数以及换刀系统故障。如附录1 表A-1所示。表中包括运行日期、换刀时间以及每把刀的换刀次数，试验人员需 要把这些数据归类总结以及检查这些数据是否有出现偏差的地方，分析人员根据 这些数据计算换刀频率；如附录1表A-2,主要是记录刀库运行中出现的故障现 象、故障部位、故障原因以及故障处理，并且记录下当日的试验员以及维修人员， 以便分析人员能够及时迅速的找到先关人员咨询情况；
现场加工中心的试验对象是精工机床中的YP系列圆盘式刀库，数据采集时 间是从加工中心精工机床调试完成后开始的。选取了从2011年~2013年间的加 工中心精工机床。通过附录1表A-3记录每台精工机床现场加工中出现的有关圆 盘式刀库的故障，并判断该故障是否是关联故障，将每台机床出现的关联故障通 过附录1表A-7进行统计。将统计结果整理，具体见附录2表B-1,从附录2表 B-1中可以看出YP系列圆盘刀库在2011~2013年共出现92次故障。
本章研宄了一种混合编程方法，用户以及企业通过该方法能够直接对现场采 集的故障数据进行建模与分析，并且能够直观的观测由于数据的变化而导致的模 型参数与图形的变化。
Matlab是集数值分析、矩阵分析、信号处理以及图形处理的高性能的编程软 件，其计算以及图形生成能力较强，但是Matlab的可视化界面功能比较弱，不 能及时的观察由于数据的变化而导致的参数以及模型的变化，只能根据数据的变 化被动从新运行程序求取参数，然后根据参数求取模型。
回转工作台系统作为加工中心的一个比较典型的力学振动系统，其工作过 程中，既要考虑因原动力（电机）作用产生的强迫振动，还要考虑传动机构（蜗 轮蜗杆传动、齿轮传动）在加工过程中发生的颤振[5](—种动不稳定现象）。这 些振动一旦与工作台系统的固有频率接近，将严重影响加工中心的生产效率。
在可靠性数据中，现场数据是对数量更多的产品进行收集，能更真实地的反 应刀库及机械手的状况，因此现场数据的分析结果更权威的对产品的设计和制造 给予评价，能够更真实地反应产品趋于成熟期的可靠性水平。由此可见，现场数 据是很重要的可靠性数据，对其进行收集也是必不可少的。