双轴同步控制是现代高档数控系统的一项重要功能,用于机床中横梁类机构的驱动及控制,如梁式龙门铣床的横梁升降控制,龙门框架移动式机床的龙门框架移动控制等。本文基于国产的数控系统、伺服驱动及电机,设计开发了双轴同步控制实验台,进行了系列实验,对双轴同步控制技术进行了研究。设计了用于双轴同步实验的硬件平台和采用双丝杆重心驱动的高速十字滑台。硬件平台由华中数控的世纪星数控系统及配套的伺服驱动和伺服电机,CZ5型磁粉制动器以及研华的PCI-1784采样卡等组成。高速十字滑台下滑台采用双轴同步驱动,速度可达40m/min。双轴同步控制软件平台采用Linux+RTAI。分别研究了基于同步控制器、同步控制卡等的硬件同步控制方式和基于世纪星数控系统同步轴主从分离的软件同步控制方式,指出了在硬件同步控制方式下,数控系统和伺服驱动在接口上的匹配性等问题,进而提出了本文可选用的基于软件的同步控制方式。针对软件同步控制方式中的同步补偿问题,研究了双轴同步控制的补偿算法。提出了一种基于PID算法以及外推算法的原理的双轴同步补偿算法,该算法在补偿过程中根据双轴的同步状态逐层设置了同步极限值。最后在所搭建的软硬件平台的基础上,设计了用PCI-1784采样卡获取数控系统输出以及编码器反馈信号的实验,并对所提出的补偿算法进行了实验验证。通过对双轴反馈信号的分析比较,表明采用PID补偿算法后,双轴的同步误差相比补偿前减少了至少3个脉冲,取得了较好的补偿效果。