徐 萍

(江汉大学智能制造学院，湖北 武汉 430056)

在数控机床的设计或传统机械设备的自动化改造升级时，如何基于基本的使用要求和负载情况，完成初始设计和主要部件的选型，是目前机械工程实践和机械类专业学生面临的常见问题。笔者就以上问题做一个简要的归纳和分析。

1 运动控制的分类

从本质上来说，运动控制主要是对机械零部件的位置与速度进行控制，确保其可以根据事先制定的参数与轨迹开展运动[1]。常用的运动控制大体上可分为三类。

(1)点位运动控制。这种运动控制的特点是仅对运动件的终点位置有要求，与运动的中间过程及运动轨迹无关。比如在二轴运动控制中，两轴运动是独立的，可以不同步，只需在最后终点处，能在规定的时间内分别到达相应的坐标位置即可(可以不同时到达)。相应的运动控制器要求具有快速定位速度，在运动的加速段和减速段，采用不同的加减速控制策略，达到既快速又平稳的控制要求。由于点位运动控制具有上述特点，因此被广泛应用于PCB板数控钻床、数控冲床、SMT贴片机等控制系统。

(2)连续轨迹运动控制。与点位运动控制不同，连续轨迹运动控制又称为轮廓控制，它的特点是要求运动件严格按照给定的任意轮廓曲线轨迹运动。比如在平面运动中，它要求两轴运动严格同步协调、实时插补，以保证轮廓不失真。在很多应用领域，相应的运动控制器要解决的问题是如何使系统在高速运动的情况下，既要保证系统加工的轮廓精度，又要保证刀具沿轮廓运动时的切向速度恒定，还有针对微线段加工的速度前瞻和轨迹拟合等。……