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2010年 1月 机床与液压 Jan.2010
第38卷 第2期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1.38No.2
DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2010.02.029
专用数控机床上全闭环控制方法的研究
孙兴伟,董蔚,陈林平,王可
(沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳 110023)
摘要:在数控机床上采用全闭环控制系统可提高其加工精度 ,但在实现全闭环控制过程中往往会出现机床跟随误差和
反向误差较大等问题。针对加长床身、纵向用齿轮齿条传动的专用数控机床,研究了基于运动控制卡的全闭环控制系统的
控制原理和实现方法 ,解决了实现全闭环控制后如何减小机床跟随误差、消除机床反向误差等难题,并已应用于实际,取
得了满意的效果。
关键词:运动控制卡;全闭环控制;跟随误差;反向误差补偿
中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1001—3881(2010)2—077—3
ResearchonClosed-loopControlTechnologyofSpecialNC Machine
SUN Xingwei,DONGWei,CHEN Linping,W ANG Ke
(SchoolofMechanicalEngineering,ShenyangUniversityof
Technology,ShenyangLiaoning110023,China)
Abstract:ThemachiningprecisionofNCmachinecanbeimprovedwiththeclosed-loopcontrolsystem.Butsomeproblems印一
pearintheprocessoftheclosed-loopcontrol,suchaslargerfollowingerrorandreversingelTOr.Theprincipleofclosed—loopcontrol
basde onmotioncontrollerandtheapplicationonspecialNCmachinewithlengthenedbednaddrivenbyrackandgera longitudinally
werestudied.Someproblems,suchas how toreducethefollowingeliorandhow toeliminatethereversingerror,weresettled.This
methodWas appliedinpracticena dpleasedresultWas got.
Keywords:Motioncontroller;Closed—loopcontrol:Followingerror;Compe nsationofreversingerror
目前提高数控机床加工精度的主要方法是在机床 取位置环反馈信号。但是丝杠长8m,其径向弹性变
上采用全闭环系统控制。全闭环是从机床运动部件上 形量将严重影响丝杠的传动精度。实际检测表明,纵
直接读取位置采样点数据 ,检测采样运动部件的实际 向误差在床头侧为5m左右,而在床尾侧则达到了
位置,从而消除了整个放大和传动环节的误差和间 800}xm。因此,考虑到成本和实现控制的可行性 ,决
隙,因而具有很高的位置控制精度 。。但是由于增 定纵向机械结构采用齿轮齿条结构,用光栅尺直接测
加了中间环节使得运动惯量很大,而且位置环内的许 量纵向工作台的实际位置,这样可以实现纵向的精确
多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性 定位,从而保证纵向加工精度。该专用数控机床的数
的,容易造成系统的不稳定 。用基于PC的运动控 控系统采用是在工业控制计
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