数控机床中直接位置闭环控制系统的研究
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摘 要 ： 对 间接 位 置 闭环 控 制 系统 存 在 的 问 题 ， 出 了 一 种 基 于 伺 服 驱 动 器 本 身 的 直 接 位 置 闭 环 控 针 给 制 系统 的 设 计 与 实 现 。 实 验 结 果 表 明 ， 接 位 置 闭 环 控 制 系 统 克 服 了 间接 位 置 闭 环 系统 的 固 有 缺 直 陷 ， 够 补 偿 机 械 环 节 的 各 种 误 差 ， 得 实 际 的 工 作 台 位 移 能 够 准 确 地 反 映 指 令 位 置 ， 到 了预 期 目 能 使 达
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光 电编 码 器 反 馈 电 机 转 子 的 位 置 ， 以 实 现 速 度 闭 用 环 ， 光 栅 尺 反 馈 工 作 台 的 位 置 ， 以 实 现 直 接 位 置 从 用
制 系统 ， 文献 实现 了一 种 基于 运动 控制 器直 接 位
置 闭 环 控 制 系 统 。 以上 的 这 两 种 方 法 均 利 用 上 位 控
制 器来 完成 位 置 控 制 ， 因此 增 加 了上 位控 制 器 的 负
担。
本 文 实 现 了一 种 基 于 伺 服 驱 动 器 本 身 的 直 接 间接 位 置 闭 环 ； 直接 位 置 闭环 ； 制 系统 控
中 图 分 类 号 ： Ｍ３ ３ ４ Ｔ ２ ３ Ｔ ８ ． ／ Ｐ ７
文献标 识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏｆ Ｄｉ ｅ ｔ Ｐｏ ｉｉ ｎ Ｃｌ ｓ ｄ Ｃｏ ｒ ｌ Ｓ ｔ ｍ ｎ Ｎ Ｃ ａ ｈ ｎ ｓ ａ ｃ ｒ ｃ ｓ ｔｏ ｏ ｅ ｎｔ ｏ ｙｓ ｅ ｊ Ｍ ｃ ｉｅ
着决定性 的作 用 。 目前 ， 数控 机 床 中应 用较 多 的是
以 交 流 伺 服 电 机 作 为 伺 服 驱 动 装 置 ， 光 电 编 码 盘 以
作 为 检 测 元 件 的 间 接 位 置 闭 环 位 置 控 制 系 统 。 这
置 闭环控制 系统 ， 伺 服驱 动器 采用 双 位置 反馈 ， 该 从
了 一 种 基 于 Ｃ Ｃ来 实 现 位 置 控 制 的 直 接 位 置 闭 环 控 Ｎ
０ 引 言
随 着 制 造 技 术 的 发 展 ， 数 控 机 床 的 要 求 越 来 对 越 高 ， 别 对 精 度 和 速 度 方 面 的 要 求 尤 为 突 出 。 而 特
位 置 控 制 系 统 对 保 证 数 控 机 床 的 加 Ｔ 精 度 和 速 度 起
ｐｌｃ ｍ ｅ ｔ ｃ ｎ ａ ｃ ｒ ｔ ｌ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｉ ｔｕｃ ｉ ｎｓ ｅ ｎ ａ ｃ ｕ ａ ｅｙ ｒ ｆ ｃ ｈ ｎｓ ｒ ｔｏ ． ａ ｌ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：Ｎ Ｃ ｃ ｉ ｅ ｎ ｒ ｃ ｓｔｏ ｌ ｓ ｄ ｌｏ ｄ ｒｃ Ｍ ａ ｈ ｎ ；ｉｄｉ ｔｐｏ ｉｉｎ ｃｏ ｅ －ｏ ｐ； ｉｅ ｔｐｏｓｔｏ ｌ ｓ ｄ ｌｏ ｃ ｎ ｒ ｙｓｅ ｅ ｉｉｎ ｃｏ ｅ －ｏ ｐ； ｏ ｔｏｌｓ ｔｍ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｆｏ ｈ ｏ ｌｍｓ ｏ ｉｅ ｔｐｏ ｉｉｎ ｃｏ ｅ ｌｏ ｏ ｔｏ ｙｓｅ ， ｅ ｅ ｔ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｒ ａｉ ａ ｔａ ｔ ｒｔ ｅｐｒ ｂ ｅ ｆｉ ｒ ｃ ｓｔｏ ｌ ｓ ｄ—ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎｄ ｓ ｔ ｍ ｐｒ ｓ ｎ ｓａｄ ｓｇ ｎ ｅ ｌ － ｚ ｔｏ ｆｄｒ ｃ ｓｔｏ ｌ ｓ ｄ—ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｓ ｒ ｏ ｄ ｉ ｅ ｔｅｆ ｉｎ ｏ ｉｅ ｔｐｏ ｉｉｎ ｃｏ ｅ ｌ ｏ ｏ ｔｏ ｙｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｖ ｒｖ ｒｉｓ ｌ．Ｅｘ ｒｍｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｐｅｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ
第 ２期
组 合机 床 与 自动化 加 １ 二技 术
Ｍ ｏ ｌ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｍ ａ ｉ ａ ｕｆ ｃ ｕｒ ｎ ｃ ｎｉ ｕｅ ｄｕ ａ ｃｉ ｏ ｏ ｔｃ Ｍ ｎ ａ ｔ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｑ
ＮＯ ２ ．
Ｆｅ ｂ． ２ １ ０１
２１ ０ １年 ２月
文 章 编 号 ：０ １ ２ ６ （ ０ １ ０ ０ ５ ０ １０ ～ ２ ５ ２ １ ） ２— ０ ０～ ３
数控 机床 中直 接 位置 闭环 控制 系统的 研 究 木
王 列虎 ． 佑 国 皮
（ 南 理 工 大 学 自动 化科 学 与 工 程 学 院 ， 州 ５ ０ ４ 华 广 １ ６ ０）