汪木兰 张崇巍 林 健 潘 超

1.合肥工业大学，合肥，2300092.南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，南京，2111673.江苏大学，镇江，212013

0 引言

数控机床正在向高速、精密、复合、智能的方向发展，由此也对伺服进给控制系统提出了更高的要求：优良的动态特性，更高的进给速度和控制精度，更低的振动噪声。传统的“旋转电机”伺服传动链比较长，因而导致出现如下技术问题：机械刚度低，难以获得大的进给速度和大的加速度；传动误差较大；机械噪声大，传动效率低。虽然通过不断改进使其传动性能有所提高，但上述问题很难从根本上得以解决，于是，直线驱动伺服技术应运而生。由于直线驱动伺服技术消除了传统机械传动链所带来的一系列不良影响，提高了进给系统的伺服精度和快速性能，因而成为新一代数控机床中最具代表性的先进直驱技术之一。

直线电机具有其独特的优点，但应用于数控机床中仍有一些特殊技术问题需要解决。例如，直线电机因其独特的结构会存在端部效应，从而引起推力波动；直线电机“零传动”方式使得各种负载扰动、内部扰动和外部扰动等都不经过任何中间环节衰减直接作用在直线电机上，增大了伺服控制难度；直线电机应用于高精密机床时，其选型和防磁、配套光栅尺安装和防护、端部效应造成推力特性发生变化等都会影响系统精度。为了充分发挥直线电机的优势，需要对上述应用过程中遇到的技术问题和直线电机伺服系统的动态特性展开深入研究。……