针对直接驱动系统的测量技术

随 着代机床向高速、高精、高表面品质和高稳定性的方向发展，直接驱动技术的应用日益扩增。直接驱动系统的优势，只有在控制系统、电机和测量系统相互协调和配 合之下才能得以充分发挥，测量系统对于体现直接驱动系统性能而言至关重要。基于光电式单场扫描技术的直线光栅尺/角度编码器具有高精度、高分辨率和细分误 差小的优势，非常适合直接驱动应用。

从控制理论方面看，由于半死循环机床控制系统无法克服机床传动机构产生的传动误差、高速往复运动 时传动机构的热变形误差和磨损，全死循环作为可以消除传动误差的控制理论已越来越多地应用到现代机床控制中。驱动技术方面，因直接驱动与传统驱动相比具有 高精度、高动态特性、低摩擦、维护简单和高效率等特点，在机床行业获得广泛应用。测量技术方面，由于式编码和界面技术、光电式单场扫描技术等的应用， 测量反馈组件的精度、分辨率和安全性有了很大提高。

数控机床的效率提高有赖于控制系统、电机、机械部件和测量系统等的相互协调与配 合。正确选择测量系统，对于机床的性能特别是直接驱动系统具有重要作用。直接驱动系统效率的表现在很大程度上取决于位置测量组件的选择，对测量组件有极高 要求：①高的测量精度；②小的细分误差；③高的分辨率；④无干扰。

直接驱动技术
直接驱动的优势在于其驱动组件（直线电 机或力矩电机）和被驱动组件（工作台或转台）之间没有其它传动部件，连接刚性高，因此直接驱动系统的控制环系统增益可远远大于传统驱动系统。高增益有其优 点，但同时也增加了对测量组件输出信号品质的要求，于直线电机而言为直线光栅尺，于力矩电机而言则为角度编码器。