了指定位置，此时机床的加工精度将大大降低。但因其结构简单、反应迅速、工作稳定可靠、
调试及维修均很方便，加之价格十分低廉，但受步进电机矩频特性及精度、进给速度、力矩
三者之间相互制约，性能的提高受到限制。所以，经济型数控系统目前用于数控快走丝线切
割及一些速度和精度要求不高的经济型中走丝线切割机床，在普通快走丝机床的数控化改
造中也得到广泛的应用。
　　

2.2 精密型数控系统

　　精密型数控系统包括半闭环数控系统和全闭环数控系统。
　　半闭环数控系统一般指机床的伺服电机的位置信号（光电编码器）反馈到数控系统，
系统能自动进行位置检测和误差比较，可对部分误差进行补偿控制，因此其控制精度比开
环数控系统要高，但比全闭环的数控系统要低。
　　全闭环数控系统除包括机床的伺服电机的位置反馈外，还有机床工作台的位置检测装
置（通常用光栅尺）的位置信号反馈到系统，从而形成全部位置随动控制，系统在加工过
程中自动检测并补偿所有的位置误差。
　　全闭环数控系统的加工精度是最高的，但这种系统的调试、维修极其困难，而且系统的
价格很高，只适用于中、高档的数控机床上。
　　因为开环控制系统的价格比闭环控制系统要低得多，因此在选择数控系统时，要考虑
数控系统占整台数控机床的价格成本比例，然后根据机床的配置情况及机床本身的要求，
中、低档机床采用开环控制系统，中、高档机床采用闭环控制系统。
　　

3 、驱动单元的选配

　　驱动单元包括驱动装置和电机两部分，对驱动单元的选购主要在于驱动装置的选择，
因为电机是通用的部件，性能差别只存在于不同的厂家和型号。
　　驱动电机主要可分为：反应式步进驱动电机、混合式（也称永磁反应式）步进驱动电机
和伺服驱动电机三大类。
　　反应式步进驱动电机的转子无绕组，由被励磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行。
混合式步进电机的转子用永久磁钢，由励磁和永磁产生的电磁力矩实现步进运行。步进电机
受脉冲的控制，通过改变通电的顺序可改变电机的旋转方向，改变脉冲的频率可改变电机
的旋转速度。步进电机有一定的步距精度，没有累积误差。但步进电机的效率低，拖动负载
的能力不大，脉冲当量不能太大，调速范围不大。目前步进电机可分为两相、三相、五相等几
种，常用的是五相步进电机。在过去很长一段时间里，步进电机占很大的市场，但目前正逐
步为伺服电机所取代。
　　目前常用的伺服电机是交流伺服电机，在电机的轴端装有光电编码器，通过检测转子
角度用以变频控制。从最低转速到最高转速，伺服电机都能平滑运转，转矩波动小。伺服电
机有较长的过载能力，有较小的转动惯量和大的堵转转矩。伺服电机有很小的启动频率，能
很快从最低转速加速到额定转速。
　　采用交流伺服电机作为驱动器件，可以和直流伺服电机一样构成高精度，高性能的半
闭环或闭环控制系统。由于交流伺服电机内是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有
利于转速和功率的提高。目前已经在很大范围内取代了直流伺服电机。采用高速微处理器和
专用数字信号处理机（

 DSP ）的全数字化交流伺服系统出现后，原来的硬件伺服控制变为

软件伺服控制，一些现代控制理论中的先进算法得到实现，进而大大地提高了伺服系统的
性能，因此伺服单元能较大的提高加工效率及加工精度，但伺服驱动单元的价格也较高。随
着伺服控制技术的逐步提高，目前伺服驱动单元正逐步成为驱动单元的主力军，伺服驱动
单元的价格也在逐步减低
　　伺服驱动器有两种。一种采用脉冲控制方式，此种驱动器与电机闭环，但不反馈到数控
系统，这种驱动器在某种程度上可称为开环控制的伺服控制。另一种采用电压控制方式，通