中内部闭环为转角位值闭环，共检侧元件为装于电机轴上的光电编码盘，驱动装置为交流
伺服系统，由此构成一输入为

01 输出为 00 煌转角随动系统。外部位置闭环采用光栅、感应

同步器等线位移检测元件直接获取机床工作台的位移信息，并以内环的转角随动系统为驱
动装置驱动工作台运动。工作台的位移精度由线位移检测元件决定。

 

　　该系统的设计思路是，内外环合理分工，内环主管动态性能，外环保证稳定性和跟随
精度。为提高系统的跟随性能，引入由

GC ( S ）组成的前馈通道，构成复合控制系统。 

　　

2、稳定性与误差分析 

　　

( l ）稳定性分析 

　　由于内部转角闭环不包含间隙非线性环节，因此通过合理设计该局部线性系统，可使
其成为一无超调的快速随动系统，其动态特性可近似表示为

 

　　

screen . width 一 400 ) this . tyle . width = scteen . width 一 400 ; \ >( 5 ）式中 KO ― 转角

闭环增益

 

　　

Te ― 转角闭环时间常数 

　　

 系统外环虽然包含了非线性环节，但设计控制器使 

　　

screen . width 一 400 ) this . styls . width = scree. width 一 400 \＞( 6 ）式中 Kp ― 积分环

节时间常数

 

　　将系统校正为

I 型并合理选择系统增益，可避免系统的频率特性曲线与非线性环节的

负倒幅曲线相交或将其包围，从而保证系统稳定工作。显然当

Te 较小时 eo ( S ) / 01 ( S ) Ke 

，系统将具有更强的稳定性。

 

　　

( 2 ）跟随误差分 

　　采用上述方案可保证系统稳定工作，因此可忽略非线性因素的影响，求出该出该系统
的传递函数双闭环系统具有理想的动态性能和跟随精度。

 

　　三、信息化轨迹误差校正

 

　　在双位置闭环控制下，为进一步通过信息补偿有效提高检测装置的精度并使其不受外
部环境的影响，可采取以下措施：

‘对检侧装置的误差及其与系统状态的突系进行精确测定

并建立描述误差关系的数学模型，加工过程中由数控系进行精确测定并建立描述误差关系
的数学模型，加工过程中由数控系统根据有关状态信息（如工作台实际位置、检测装置的温
度等）按数学模型计算误差补偿值，并据此对检测装置的测量值进行实时校正，即可有效
提高多坐标运动的合成轨迹精度。若在加工过程中插入上述校正过程，还可对温度变化引起
的热变形误差进行有效补偿。