动一定的步数。图 3 是系统闭环控制程序框图。

图 3 

 

闭环控制程序框图

这里采用的闭环控制方法是在精插补前根据误差补偿数据自动与粗插补数据合并而实现
的。例如取得粗插补数据后(各轴应运动的步数及方向)，在发给智能运动控制器之前，会
根 据 系 统 反 馈 的 误 差 数 据 重 新 配 置 ， 假 设 粗 插 补 数 据 0 轴 是 ：
dirr[0]=0x01，stepp[0]=0x01，而系统反馈情况是上一次反转运行有一步未运行，则精插
补数据变为 dirr[0]=0x00，stepp[0]=0x00，此次 0 轴电机不运行：如反馈情况是上一次正
转有一步未运行，则精插补数据变为 dirr[0]=0x01，step-p[0]=0x02，此次 0 轴电机正转运
行- 步。经过这样的处理后，位控系统及时地将运行误差在紧邻的一个粗插补数据进行补
偿，避免了影响后面的插补运行，提高了反馈补偿的响应速度和精度。而传统的间接控制
方法是将误差补偿数据编入插补算法中，这样补偿被人为地滞后，而且如果补偿不到位 ，
将影响后面的插补数据精度，其精度和响应速度都降低了。
3 

 

实验

实验是在我们教研室自制的五轴联动数控机构上进行的。实验所用的闭环检测元件是普通
金属长光栅尺，其检测分辨率为 0.004mm。数控系统采用 P 233 

Ⅱ

研华工控机为控制主机，

运动控制器采用两块国产智能运动控制器，驱动电机为国产步进电机。实验中，我们测试
了两轴、三轴、四轴、五轴的联动运行，运动速度为 1500mm/min。实验结果，数据误差为
0.02mm

 

。实验结果比较令人满意。 4 

 

结论

实验结果证明，本系统的硬件、软件设计比较令人满意，其开放性令人满意，能够满足不

 

同用户的需要，实现对多轴联动的开环或闭环实时控制。