度可达 13g。由于直线电机动子和工作台已固定在一起，所以只能采用闭环控制，图 2 所
示为该单元的控制系统简图。

图 2 直线电机位置控制器的原理框图
    这是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。采用高精度光栅尺作为位置检
测元件。定位精度取决于光栅的分辨率，系统的机械误差可以由反馈消除，获得较高的精

 

度。
采用直线电机的开放式数控系统 
    采用 PC 机与开放式可编程运功控制器构成数控系统，这种系统以通用微机及
Windows 为平台，以 PC 机上的标准插件形式的运动控制器为控制核心，实现了数控系
统的开放。基于直线电机的开放式数控系统的总体设计方案如图 3 所示。

图 3 基于直线电机的开放式数控系统原理图
    该系统采用在 PC 机的扩展槽中插入运动控制卡的方案组成，系统由 PC 机、运动控制
卡、伺服驱动器、直线电机、数控工作台等部分组成。数控工作台由直线电机驱动，伺服控
制和机床逻辑控制均由运动控制器完成，运动控制器可编程，以运动子程序的方式解释
执行数控程序（G 代码等，支持用户扩展）。运动控制卡型号为 PCI-8132  

。

    当今的工业控制技术中 PCI 总线渐渐地取代了 ISA 总线，成为主流总线形式，它有很
多优点，如即插即用（Plug and Play）、中断共享等。PCI 总线具有严格的标准和规范，
这 就 保 证 了 它 具 有 良 好 的 兼 容 性 ， 可 靠 性 高 ； 传 送 数 据 速 率 高 （ 132Mbps ） 或
（264Mbps）; PCI 总线与 CPU 无关，与时钟频率无关，适用于各种平台，支持多处理
器和并行工作；PCI 总线还具有良好的扩展性，通过 PCI_PCI 桥路，可进行多级扩展 。
PCI 总线为用户提供了极大的方便，是目前 PC 机上最先进、最通用的一种总线。PCI-
8132 是具有 PCI 接口的 2 轴运动控制卡。它能产生高频脉冲驱动步进电机和伺服电机，
控制 2

 

个轴的电机运动，实现直线和圆弧插补。在数控加工中，提供位置反馈。

    系统软件在 WINDOWS 平台上开发。该软件采用模块化程序设计，由用户输入输出界
面、预处理模块等组成。用户输入输出界面实现用户的输入、系统的输出。用户输入的主要