在數(shù)控系統(tǒng)中洪稿，有時采用多臺電機聯(lián)動虛擬為一個坐標軸，來驅(qū)動機床坐標的運動。最常用的多電機驅(qū)動為同步(Synchronous)運動的形式缩髓，比如，要求兩臺以相同的速度和位移運動的電機帶動齒輪與齒條嚙合作為一個坐標軸運動王捧。這樣的坐標軸被稱為“同步軸”学释。同步技術(shù)被廣泛應用在數(shù)控技術(shù)中，

　　在數(shù)控系統(tǒng)中匹忙，有時采用多臺電機聯(lián)動虛擬為一個坐標軸粱思，來驅(qū)動機床坐標的運動。最常用的多電機驅(qū)動為同步(Synchronous)運動的形式绣峰，比如槐芹，要求兩臺以相同的速度和位移運動的電機帶動齒輪與齒條嚙合作為一個坐標軸運動。這樣的坐標軸被稱為“同步軸”掩软。同步技術(shù)被廣泛應用在數(shù)控技術(shù)中填阅，比如大跨距龍門機床的龍門直線移動、大型三坐標測量機的雙柱直線移動侮夸，為保持運動的均勻茶壹，都需要兩個電機同步驅(qū)動。曲軸車床揍庄、曲軸磨床的雙頭工件夾持架咆蒿，為保持加工時不扭搓工件，在作旋轉(zhuǎn)運動時也必需同步蚂子。

　　除此之外沃测，為保證正確地加工出螺距相同的螺紋，車床在車螺紋時的主軸和進給軸必需同步缆镣。滾齒機的工作臺的分齒運動與滾刀的運動在滾齒時也必需同步芽突、剛性攻絲的Z軸進給與主軸同步等，但這種同步是指多個電機的運動速度董瞻、位移之間成一定的關(guān)系寞蚌，而不是相等的關(guān)系，對這種同步運動钠糊，本文不予討論挟秤。

　　實現(xiàn)同步一般有兩種方法。一是機械同步：同步系統(tǒng)由機械裝置組成。這種同步方法容易實現(xiàn)艘刚，但機械傳動鏈復雜管宵，傳動件加工精度要求高，所需的零件多悲尝，難以更換傳動比宇涵，且占用的空間大。二是電伺服同步：同步系統(tǒng)由控制器吐梗、電子調(diào)節(jié)器突仆、功率放大器、伺服電機和機械傳動箱等組成桐赠。所需機械傳動鏈簡單穆垦、調(diào)試方便、精度高涌粱、容易改變電子齒輪比辱郑。FANUC數(shù)控系統(tǒng)的電伺服同步功能對不同生產(chǎn)機械的要求可提供不同的配置，實現(xiàn)其同步要求侵选。

　　在某些情況下糟糊，一個伺服電機驅(qū)動機械坐標軸轉(zhuǎn)矩不夠用，但改用一個更大的伺服電機又嫌體積或慣量過大盐儿，于是以兩個伺服電機取代一個伺服電機驅(qū)動機床的坐標軸额前，這種坐標軸被稱為串聯(lián)軸。這樣由于兩個伺服電機以一個恒定的轉(zhuǎn)矩相互作用牵敷，或者通過預加負荷胡岔，在機床內(nèi)部減少間隙。這就是所謂串聯(lián)控制(Tandem Control)枷餐，是另一種多電機控制靶瘸。

　　同步控制的概念

　　在電伺服同步系統(tǒng)中，“同步”的概念是指系統(tǒng)中具有兩個或兩個以上由電子控制的伺服放大器和伺服電機組成的“控制對象”毛肋，其中一個為“主(Master)控制對象”怨咪，另外一個或多個為“從(Slave)控制對象”，控制量為機械的位移或速度(對旋轉(zhuǎn)運動為轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速)润匙。通過控制器使“從控制對象”和“主控制對象”的輸出控制量保持一定的嚴格比例關(guān)系诗眨，這種運動系統(tǒng)稱為同步系統(tǒng)。一般同步系統(tǒng)的輸出控制量為位置和速度孕讳。前面所提到的“同步軸”匠楚，“主控制對象”與“從控制對象”的輸出控制量相等。

　　為了簡化討論厂财，同步系統(tǒng)中的控制裝置可被簡化為具有一個積分環(huán)節(jié)的位置系統(tǒng)芋簿。其中KV為簡化后控制裝置的位置控制器的開環(huán)增益修鲤，XC、XO為位置輸入扎瞧、輸出乓记；FC為速度指令，Δ為位置誤差草颤。KF為速度環(huán)增益锌筝，當KF》1時，可把速度環(huán)近似為1捏表；于是該控制裝置的開環(huán)增益變?yōu)镵V/S滞逼。

　　利用圖控制裝置可以組成兩種同步系統(tǒng)：

　　自同步系統(tǒng)(Active Synchronous System)：該控制系統(tǒng)具有兩個相同參數(shù)的控制裝置和驅(qū)動電機，分別驅(qū)動主念距、從軸∏В控制器送出指令同時給主控制裝置和從控制裝置董容，經(jīng)測量同步誤差反饋給從控制裝置的輸入，用來校正同步的誤差椎沟，以保證主衍震、從的輸出保持嚴格的比例關(guān)系。

　　其中XAMO為自同步系統(tǒng)主控制裝置的輸出樱蛤，XASO為自同步系統(tǒng)從控制裝置的輸出钮呀，由於從控制裝置是數(shù)字控制的伺服系統(tǒng)，其輸出跟隨輸入變化昨凡；也即從控制裝置的輸出可以自動跟隨主控制裝置的輸出變化爽醋，故稱它具有自同步能力。用C表示自同步能力：

　　他同步系統(tǒng)(Passive Synchronous System)：在同步系統(tǒng)中便脊，由控制器發(fā)出指令提供給主控制裝置蚂四，同時也提供給從控制裝置，用同樣的指令控制主從裝置使這兩種控制裝置的輸出同步哪痰，如圖4B所示遂赠。其中XPMO為他同步系統(tǒng)的主控制裝置的輸出，XPSO為他同步系統(tǒng)從控制裝置的輸出晌杰。這種同步系統(tǒng)如果由于某種原因跷睦，比如負載發(fā)生變化，主控制裝置輸出XPMO發(fā)生變化肋演，從控制裝置的輸出不受控制抑诸，所以不能跟隨其變化，即

　　因此該系統(tǒng)缺乏自同步能力状萤，被稱為他同步系統(tǒng)署咸。

　　自同步系統(tǒng)主要采用在要求主躺沽、從兩軸有自同步能力的機械中，并要求從控制裝置嚴格跟隨主控制裝置運動铜乱。

　　他同步系統(tǒng)主要應用在要求主满盔、從控制裝置的輸出的位置和速度基本相同并且具有較小的誤差的機械。比如大型龍門式雙軸同步的驅(qū)動系統(tǒng)馏舰。除了上面提出的自嗡吸、他同步系統(tǒng)外，還可以由這兩種系統(tǒng)混合組成的混合系統(tǒng)便浮。

　　FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有兩類不同的同步功能：

　　簡易同步控制(Simple Synchronous Control)

　　控制器發(fā)出坐標軸移動信號送給主哩拒、從控制裝置和兩伺服放大器，以控制伺服電機運動尤痒。系統(tǒng)不進行同步誤差補償曾谁，一般情況下不對同步誤差發(fā)出警報信號。把主悔叽、從伺服電機看做一個坐標軸的運動莱衩。但在手動回零時，主娇澎、從伺服電機一起運動一直到減速開始動作笨蚁，然后分別檢測柵格，分別進行螺距補償和間隙補償趟庄。這種簡易同步控制見圖4B括细，是他同步控制系統(tǒng)，由于系統(tǒng)不進行同步誤差補償戚啥，根據(jù)式(2)可知奋单，系統(tǒng)缺乏自同步能力，說明這種控制比較適合於主動軸與從動軸負載條件不太相同猫十，或者主辱匿、從兩軸對同步誤差沒有特別要求，而又要求同步運動工作的情況炫彩。簡易同步控制簡單匾七，容易實現(xiàn)；用軟件也很方便實現(xiàn)江兢，在數(shù)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應用污涤。

　　同步控制(Synchronous Control)

　　控制器發(fā)出主動軸移動的信號同時送給從動軸，于是昙激，主狰娱、從具有相同的路徑。同時移動過程中不斷檢測同步誤差赤猾，并向從動側(cè)輸出補償指令劈耽。這種控制是一種自同步控制系統(tǒng)若棒，由於系統(tǒng)不斷向從動側(cè)輸出補償指令，設(shè)主拆楣、從控制器的增益為k1的唆、k2，且k1＝k2浅仑；那么根據(jù)式(1)可以推出求瞎，C＝XSAO/XAMO＝1，因此系統(tǒng)具有較好的同步能力屿扮。比較適合主動軸與從動軸間的轉(zhuǎn)矩干涉較少的機械睦作，但主動軸與從動軸間剛性較低。

　　對于長行程的同步軸叹放，由於測量尺的絕對精度(誤差)和熱膨脹可能發(fā)生扭搓饰恕，在這樣的情況下，同步軸的主井仰、輔電機互相拉埋嵌，由此如果電機流過大電流，電機可能過熱糕档，這主要是測量的位置誤差所致。螺距補償可以補償測量尺的誤差拌喉，但不能補償因溫度變化而產(chǎn)生的熱膨脹誤差速那。在此情況下，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)采用同步軸的自動補償法進行補償尿背，該功能檢測主端仰、從軸的轉(zhuǎn)矩差值并把這差值用來校正從動軸的位置以減少轉(zhuǎn)矩誤差。

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