数控系统的控制技术

4. 最优机械响应控制

数控机床并不是只有数控系统的机床设备，机械的性能会直接影响到实际的加工效果。由于机械的设计、材质、制造、装配等的不同，从而导致机械的特性有很大的差异，在这种情况下，为了提高数控机床的动态加工精度，就必须对机械上引起误差的主要因素加以考虑，进行恰当的处理，才能达到满意的动态加工精度。

三菱的OMR（Optimum machine response）控制功能，是对产生轨迹误差主要原因的机械和电机的模型进行推定（考虑其惯量、摩擦、粘性系数等），并且基于这个模型进行前馈控制，实现高精度的加工。借助于此，圆弧插补中的象限突起和实际轨迹小一圈的现象也得到了大幅度的改善。与以前简单的前馈控制不同，OMR控制功能更倾向于考虑实际的机械和电机的状态，根据实际状态的变化，进行动态的精密控制。

OMR控制功能包含两个部分-高精度校正功能和OMR-FF控制。OMR控制-高精度校正功能通过对机械侧弹性形变、动态摩擦、粘性系数的推定，实现满意的动态加工效果。OMR-FF是通过高增益的三环控制，促使机械达到最佳响应，但不会引起机械振动的前馈控制。

5. 综合生产管理、数字化、信息化加工

利用多台的数控机床，进行类似汽车、或3C的部品加工，是当今机械加工现场的又一趋向。其数控系统的实时信息开放的种类及内容，手段或对应网络规格的多寡，很大程度上影响制造工厂的数字化综合现场生产管理。主要体现于：1）信息开放种类，如机床运行状态、加工数量、刀具寿命、报警信息、加工程序等；2）信息开放手段，如数据类方面有RS232、Ethernet、PC-card、USB;控制类方面有PLC接口、CC-link、MELSECNET、 Profi-bus等；3）远程监控和故障诊断，如通过网络端口进行机床部分操作、画面切换、故障分析及排除等。三菱数控系统在其三菱电机作为工厂自动化（FA）的综合研发及制造企业的背景之下，针对数控机床行业的网络化、信息化对应方面，具有悠久的发展历史。在M70/M700系列产品中，不但通过 Ethernet网络，在数控机床和上位电脑间就数控的各项数据均可进行双向通信，也可通过PLC接口、MELSECNET、或应用CC-Link等的控制网络配合其他的控制设备实现高速、高度的自动化控制。而同样可应对从生产现场（MES接口）到企业管理层（ERP管理）的整合新构架e-F@ctory 系统，更为结合数控系统于一体的，全面数字化综合生产管理带来广泛的应用前景。另一方面，通过Ethernet实现上位电脑的数控系统的全画面监控，及通过电话线进行的远程诊断系统（MR-net），则为综合生产管理提供了完全有效的运行保障。

以上为我对中国数控机床行业的发展过程中，就数控系统的控制技术的现状和近期发展副方向做了部分介绍。希望广大读者和我一起探讨，为中国数控发展作贡献。