伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置（電動(dòng)機(jī)）組成，并與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。它根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來(lái)的速度和位移指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向和位移。每個(gè)做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配有一套伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，使用位置檢測(cè)裝置間接或直接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際進(jìn)給位移，然后與指令位移進(jìn)行比較，最后按閉環(huán)原理將其差值轉(zhuǎn)換放大后控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

一 開環(huán)數(shù)控機(jī)床

　　開環(huán)數(shù)控機(jī)床采用開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)沒(méi)有位置檢測(cè)元件，伺服驅(qū)動(dòng)部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。這類系統(tǒng)信息流是單向的，即進(jìn)給脈沖發(fā)出去以后，實(shí)際移動(dòng)值不再反饋回來(lái)，所以稱為開環(huán)控制。開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、成本較低、技術(shù)容易掌握。但是，由于受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度的影響，難以實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制，進(jìn)給速度也受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作頻率的限制。因此開環(huán)數(shù)控機(jī)床一般適用于中、小型控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，特別適用于舊機(jī)床改造的簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床。

二 閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

　　閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)是按閉環(huán)原理工作的。閉環(huán)控制系統(tǒng)這類控制系統(tǒng)帶有直線位移檢測(cè)裝置，直接對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位移量進(jìn)行檢測(cè)。伺服驅(qū)動(dòng)部件通常采用直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。圖中的A為速度測(cè)量元件，C為位置測(cè)量元件。當(dāng)位移指令值發(fā)送到位置比較電路時(shí)，若工作臺(tái)沒(méi)有移動(dòng)，則沒(méi)有反饋量，指令值使得伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)A將速度反饋信號(hào)送到速度控制電路，通過(guò)C將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值進(jìn)行比較，用比較后得出的差值進(jìn)行位置控制，直到差值為零時(shí)為止。這類控制系統(tǒng)，因?yàn)榘褭C(jī)床工作臺(tái)納入了控制環(huán)節(jié)，所以稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以消除包括工作臺(tái)傳動(dòng)鏈在內(nèi)的傳動(dòng)誤差，因而定位精度高。其缺點(diǎn)是由于工作臺(tái)慣性大，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛性、傳動(dòng)部件的間隙及導(dǎo)軌副的靈敏性等都提出了嚴(yán)格的要求，否則對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性會(huì)帶來(lái)不利的影響。同時(shí)，調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，一般適用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控精密鏜銑

三 半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床

　　半閉環(huán)控制系統(tǒng)這類控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于它采用了角位移檢測(cè)元件，檢測(cè)反饋信號(hào)不是來(lái)自工作臺(tái)，而是來(lái)自與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的角位移檢測(cè)元件B。通過(guò)測(cè)速發(fā)電機(jī)A和光電編碼盤（或旋轉(zhuǎn)變壓器）B間接檢測(cè)出伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，將此值與指令值進(jìn)行比較，用其差值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。從圖3中可以看出，由于工作臺(tái)沒(méi)有包括在控制回路中，因而稱之為半閉環(huán)控制。這類控制系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)部件通常采用寬調(diào)速直流伺服電動(dòng)機(jī)，目前已將角位移檢測(cè)元件與電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能介于開環(huán)與閉環(huán)之間，其精度沒(méi)有閉環(huán)控制系統(tǒng)高，調(diào)試卻比閉環(huán)控制系統(tǒng)方便，因而得到廣泛應(yīng)用。

四 研究結(jié)論

　　1開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、成本較低、技術(shù)容易掌握。開環(huán)數(shù)控機(jī)床一般適用于中、小型控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，特別適用于舊機(jī)床改造的簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床。

　　2閉環(huán)數(shù)控機(jī)床可以消除包括工作臺(tái)傳動(dòng)鏈在內(nèi)的傳動(dòng)誤差，因而定位精度高。其缺點(diǎn)是由于工作臺(tái)慣性大，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛性要求高。同時(shí)，調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，一般適用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控精密鏜銑床。

　　3半閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能介于開環(huán)與閉環(huán)之間，其精度沒(méi)有閉環(huán)控制系統(tǒng)高，調(diào)試卻比閉環(huán)控制系統(tǒng)方便，因而得到廣泛應(yīng)用。