大。数控机床必须具有动态响应特性以便能够跟踪复杂的轮廓，具有最小的轨迹误差。很清楚，这些要求意味着控制系统必须与它所驱动的机械特性相匹配。控制系统是个通过控制能源流以及其他往来资源实现控制操作的组合设备。实际上，控制系统是由相关的子系统组成，这些子系统可以完成在传统机加工过程中由胜任的人员操纵的任务。因此，数控机床的控制系统能代替及其操作员，更为重要的是甚至比做好的人操作还要更好。数字控制与它所替代的操作人员之间的下操作十项类似的感测机床的当前状态做出完成动作所需要的逻辑判断向机床传达决定，驱动是党的机械装置具有储存信息的能力指令数据和逻辑判断的决定。总之，机床控制系统是电子电路感测元件和引导刀具沿预先确定的到运动的机械机构组成的组合体。先进制造技术中的个最基本的概念是数字控制。在数字技术出现之前，所有的机床都是由人工操纵和控制的。在与人控制的机床有关的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的问题。采用人工控制时，产品的质量直接与操作者的技能有关。数字控制代表了从人工控制机床走出来的第步。数字控制意味着采用预先录制的存储的符号指令，控制机床和其他制造系统。个数控技师的工作不是去操纵机床，而是编写能够发出机床操纵指令的程序。对于台数控机床，其上必须装有个被称为阅读机的界面装置，用来接受和解译编程指令。发展数控技术是为了克服人类操作者的局限性，而且它确实完成了这项工作。数控机床比人工操纵机床的精度更高，他们可以生产致性更好的零件，它们更快，而且长期加工成本更低。数控技术的发展导致了制造工艺中其他几项新发明的产生电火花加工技术激光切割电子束焊接。数字控制还使得机床比它们采用人工操纵的前辈们的用途更为广泛。台数控机床可以自动生产很多种类的零件，每个零件都可以有不同的和复杂的加工过程。数控可使生产厂家承担哪些对于采用人工控制的机床和工艺来说，在经济上不划算的产品任务。与许多先进技术样，数控诞生于麻省理工学院的实验室中。数控这个概念是世纪年代在美国空军的资助下提出来的。在其最初的阶段，数控机床可以经济和有效地进行直线切割。然而，曲线轨迹成为机床加工的个问题，在编程时应该采用系列的水平与竖直的台阶来生成曲线。构成台阶的每个线段越短，曲线就越光滑。台阶中的每个线段都必须经过计算。在这个问题促使下，于年诞生了自动编程工具语言。这是个专门适用于数控的编程语言，使用类似于英语的语句来定义零件的几何形状，描述切削刀具的现状和规定必要的运动。语言的研究和发展是在数控技术进步发展过程中的大进步。最初的数控系统与今天应用的数控系统是很大差别的。在那时的机床中，只有硬线逻辑电路。指令程序写在穿孔纸带上它后来被塑料磁带所取代，采用带阅读机将写在纸带或磁带上的指令给机器翻译出来。所有这些共同构成了机床数字控制方面的巨大进步。然而，在数控发展的这个阶段中还存在着许多问题。个主要问题是穿孔纸带的易损坏性。在机械加工过程中，载有编程指令信息的纸带断裂和被撕坏是常见的事情。在机床上加工个零件的这段连续时间里，需要将载有程序指令的纸带放入阅读机中重新运行的情况使这个问题显得更加严重。如果需要制造个种零件，则应该将纸带分别通过阅读机次。易损坏的纸带显然不能承受严酷的车间环境和这种重复使用。这就导致了种专门的塑料磁带的研制。在纸带上通过采用系列的小孔来载有编程指令，而在塑料带上通过采用以系列的磁点来载有编程指令。塑料带的强度比纸带的强度要高很多，这就可以解决常见的撕坏和断裂问题。然而，它仍然存在着两个问题。其中最重要的个问题是，对输入带中的指令进行修改是非常困难的，甚至是根本不可能的。即使对指令程序进行最微小的调整，也必须终端加工，制作条新带。而且磁带通过阅读机的次数还必须与要加工的零件的个数相同。幸运的事，计算机技术的实际应用很快解决了数控技术中与穿孔纸带和塑料带有关的问题。被称为直接数字控制概念的发展消除了用纸袋作为程序指令的载体，从而解决了数字控制中纸带或塑料带所带来的问题。在直接数字控制中，几台机床通过数据传输线路连接到台主机算计上。操纵这些机床所需要的程序都存储在这台主计算机中。当需要时，通过数据传输线路提供给每台机床。直接数字控制是在穿孔纸带和塑料带基础上的大进步。然而，它控制和滤波器。还可以采用很高的采样频率来减小循环延迟。具有高速信号处理和数字控制功能所必须的结构特点，具有实现电机控制单片解决方案所需要的全部外设。用亚微细粒技术生产，具有较低的能量消耗率，而且还有几种减少能源消耗的模式以便进步节能。所具有的先进的节能特性给下面些应用场合带来利益工业电机驱动功率变换和控制汽车控制系统，例如电子动力转向，防抱死制动器以及气候控制供暖通风及空气调节风机压缩机电机控制打印机，复印机以及其他办公室产品磁带驱动，磁光学驱动以及其他质量储存产品机器人及计算机数字控制磨床。作为个系统管理器，必须有充分的片内和外设。的事件管理器与上的其他可用外设不同。这个最优化的实用性外设与高性能的核心起使得我们可以使用先进的控制技术对各种电机实现高精度和高效率的全速控制。包含于事件管理器当中的还有专用的脉冲宽度调制功能，例如可编程的死区功能和个空间矢量状态机用于三相电机使功率晶体管具有当前最高的开关效率。三个相互独立的上下定时器都有自己的比较寄存器，支持非对称非居中和对称居中波的产生。开环控制系统无反馈系统自动的这个词汇意味着控制系统具有定的复杂性。通常，自动的意味着这个系统可以适应多种不同的工作条件，能够满意地响应类输入信号。但是，并不是所有形式的控制系统都具有自动的特性。通常，自动特性是通过将变化的输出信号反馈回来并与指令信号进行比较而产生的。当个系统不具备反馈结构，就叫做开环系统，它是最简单最经济的控制系统。遗憾的事，开环控制系统缺乏精度和多用途性，只能用于最简单的应用场合。例如，来考虑家庭采暖锅炉的控制系统。让我们假设锅炉只装备了定时装置，它只控制锅炉打开和关闭的周期。要想将温度调节到适当的水平，管理人员必须估计锅炉需要保持打开的时间长短，从而设定时期。当设定时间到了，锅炉关闭。然而，房间的温度很可能是在要求温度之上或者之下，这是因为估计存在误差。不容置疑，很显然这种形式的控制是不够精确和不可靠的。这种不精确的原因之在于人不可能准确地了解锅炉的特性原因之二是人不能控制外面的温度。这也表明了开环控制系统在性能方面的个重要的缺点。这个系统不能适应环境条件的变化，不能适应外界干扰。在锅炉控制的例子中，即使是个很有经验的人将房间温度控制在个要求的水平，但是，如果在锅炉工作期间，门和窗户间歇的开闭，开环控制也将不能精确地控制屋内的最终温度。电动洗衣机是开环控制系统的另定性例子，因为洗涤时间的长短完全是根据操作人员的判断和估计确定的。个真正的自动电动洗衣机应该具有连续检查衣服洗净度的方法和当洗净度达到要求时自动关机。闭环控制系统无反馈控制系统开环控制系统中所缺少的能使控制更加精确和更具适应性的东西是从输出到输入的连接及反馈。为了获得更精彩的控制，必须将被控制信号反馈回去与参考输入量相比较，且须将与输出和输入之差成比例的促动信号送给系统以校正偏差。以上提到的这样个具有个或多个反馈通道的系统叫做闭环系统。人类可能是现今存在的最复杂最成熟的反馈控制系统。人可以被认为是具有多个输入和输出的控制系统，可以完成高度复杂的操作。为了说明人作为反馈控制系统，我们来考虑拿到放在桌上的物体这样个目的。当人伸手去拿这个物体时，大脑对胳膊发出个信号去完成这个任务。眼睛作为传感设备，将不断反馈手的位置。手和物体之间的距离就是偏差，当手接触到物体时，这个偏差为零。这是个闭环控制的典型例子。但是，如果告诉人拿到这个物体，然后蒙起他的眼睛，这个人只能估计物体的准确位置，向它伸手，反馈通道被打断，这个人就像个开环系统。人去拿东西的例子由图表示。另个闭环系统的说明举例是船的舵控制系统，如方框图所示。在这种情况下，控制的目标是舵的位置，参考输入信号施加在方向盘上。方向盘与舵之间的相对位置的偏差就是信号，它驱动控制器和电动机。当舵终于与要求的参与方向致时，偏差传感器的输出为零。个闭环控制系统的基本原理和方框图。总之，反馈控制系统的结构不定局限于结构。在个复杂系统中，可以有更多的反馈回路和组成元素。也有着与其他依赖于主计算机的技术样的局限性。当主计算机出现故障时，由其控制的所有机床都将停止工作。这个问题促使了计算机数字控制技术的产生。微处理器的发展为可编程逻辑控制器和微型计算机的发展做好了准备。这两种技术为计算机数字控制的发展打下了基础。采用技术后，每台机床上都有个可编程逻辑控制器或者微机对其进行数字控制。这可以使得程序被输入和存储在每台机器内部。它还可以在机床以外编制程序，并且将其下载到每台机床中。计算机数控解决了主计算机发生故障所带来的问题，但是它产生了另个被称为数据管理的问题。同个程序可能要分别装入十个相互之间没有通信联系的微机中。这个问题正在解决之中，它是通过采用局部区域网络将各个微机连接起来，以利于更好地进行数据管理。在很多情况下需要对模拟信号进行多种处理，例如滤波和谱分析。设计个模拟硬件电路完成这些工作是完全可以的，但是因为不断提高的性能要求，适应性要求，以及缩短开发和试验时间的要求使得这样做已经变得越来越不可行了。换句话说，就是难以设计个模拟硬件电路来完成现在高级的信号分析功能。对个模拟信号进行采样使其成为数字信号，利用运算法对数字信号进行处理以及在将处理之后的数字信号还原成模拟信号的做法称为数字信号处理。最近年以来出现的处理器主要研究嵌入的信号处理操作，这样的处理器称做，它表示数字信号处理器。现在，许多生产商开