工作台进给系统作为精密数控装备的基本控制单元和关键传动部件,其系统结构和控制精度直接决定精密数控装备的工作性能。因此,高精度工作台进给系统的研究在目前尖端工业和科研领域内占据十分重要的地位。进给系统的传统驱动方式是采用单电机驱动,其结构刚度差,难以保证电机轴向驱动力准确作用于运动部件的重心,会对机械装备的寿命和精度产生较大影响,而基于重心驱动原理的双驱技术,即在单自由度方向上采用双电机配合双丝杠平行布置共同驱动构件的方式,克服了单驱结构刚度差,尤其是扭转刚度差的缺陷,极大提高了机械装备的加工精度、增加传动装置的使用寿命。但双驱进给系统在运行过程中,同步控制误差的存在极易造成系统失衡,因此也相应地对双驱进给系统的同步性能及其控制技术提出了更高的要求。本文针对双驱进给系统中普遍存在的同步误差问题,以自主研发设计的轴向和径向均采用双驱技术的二维工作台为研究对象,从驱动技术和控制技术两个方面来减小双驱二维工作台的同步误差,提高系统的精度和稳定性。具体的研究内容如下:1.设计双驱二维工作台系统总体方案,进行双驱进给驱动系统、导向系统和双光栅检测系统三个机械系统模块的设计,基于机械结构形式进行双驱二维工作台系统的重心驱动原理分析,完成关键零件滚珠丝杆和导轨的设计选型。2.建立永磁同步电机及其三环数学模型,基于伺服进给系统数学模型,设计基于模糊PID的交叉耦合控制策略,与基于PID的主从控制、基于PID的传统交叉耦合控制进行对比研究,通过Simulink建模仿真,对比仿真结果,分析不同控制策略时的同步性能。3.搭建基于倍福运动控制器的双驱同步控制系统,进行双驱同步控制系统的方案设计及关键硬件的设计选型,根据双驱同步控制系统的控制要求和驱动方式,进行基于EtherCAT通信的电控系统设计,并完成双驱二维工作台机械系统的装配制造和控制系统的集成制造。4.基于双驱二维工作台的功能需求开发双驱同步控制软件,完成用户界面设计和程序编码工作。进行双驱同步控制系统的误差实验研究,结合实验数据及仿真结果对比分析系统在应用不同双驱同步控制策略时的同步性能。