数控加工中的快速响应分析

数控系统的加工中，在传统的方法下，控制过程是一种顺序过程，环节相互制约，因此很难实现误差的响应。

基于插补缓冲区的闭环控制方法利用现代的多任务并行处理技术，采用前后台控制模型来提高闭环响应速度。其基本原理是：建立一个高速插补缓冲插补区，插补过程插补出的控制数据存放在此缓冲区中。位控系统根据加工速度从此缓冲区中取出加工数据，并与反馈系统检测的误差数据合并处理，然后直接控制伺服电机。

在这种方法下，位控过程与插补过程相对独立，它们仅通过插补缓冲区进行数据传递，插补送入数据，它是在前台实现的；位控提取数据，它是在后台实现的。

这种前后台控制模型是一个多任务并行处理过程，它使插补和位控可以不顺序实现，位控系统可以同时处理多个插补数据，而不必等待插补过程的执行，因此它可以随时将误差数据与插补数据合并处理，实时地跟踪误差，从而可以提高闭环控制精度。

例如同样的插补数据，位控任务在发送给伺服电机之前会根据误差数据重新设置，假设此时X向正向有误差（未移动够），位控系统根据X向的控制数据进行合并处理，X向不动（x000），合并后变为x101，即使电机正转；如果X向本身为反向（x010），则合并为x100，即电机不转；如果X向本身为正向（x001）则将误差留到与下一个数据进行合并。经过处理之后，位控系统及时地将加工误差进行补偿，提高了反馈补偿的响应速度。