数控机床的伺服系统是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。试解释其机理

Question

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Answer 1

位置控制系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，称为位置伺服系统，简称为伺服系统。在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置控制系统。伺服系统接受来自CNC装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。这些轴有的带动工作台，有的带动伺服刀架，通过几个坐标轴的联动，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。

进给伺服系统是数控装置和机床机械传部件间的联系环节，是数控机床的重要组成部分。伺服系统其结构形式基本相同，以数控机床进给系统为例，伺服系统的一般结构如图所示。它是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。速度环中用作速度反馈的检测装置为测速发电机、脉冲编码器等。速度控制单元是一个独立的单元部件，它由速度调节器、电流调节器及功率驱动放大器等各部分组成。位置环是由CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等各部分组成。位置控制主要是对机床运动坐标轴进行控制，进给轴控制是要求最高的位置控制，不仅对单个轴的运动速度和位置精度的控制有严格要求，而且在多轴联动时，还要求各移动轴有很好的动态配合，才能保证加工效率、加工精度和表面粗糙度。伺服电机在伺服系统中作为执行元件。根据被控对象的不同，一般有三种基本控制方式，即位置、速度、力矩控制方式。通常位置和速度控制用得比较多。