在磨床上，砂轮在围绕其轴线旋转时，可能由于质量分布不均而产生不平衡离心力。这种不平衡离心力作用在砂轮轴承上会引起振动，这种振动会产生噪声和加速轴承磨损，从而影响工件的磨削质量和严重影响磨床的使用寿命。随着当前精密数控加工技术的发展，日益要求解决砂轮加工生产过程中严重影响其加工精度的动平衡问题。本文在广泛了解和借鉴国内外先进技术的基础上，介绍了一种新型砂轮动平衡自动控制系统的硬件、软件设计，该系统以‘F240’为核心，通过检测砂轮旋转时不平衡量引起的振动信号并进行数据处理，确定出不平衡量的大小，然后控制跟随砂轮高速旋转的平衡头内的双永磁直流电机以对不平衡量进行平衡补偿。 在对砂轮进行平衡补偿时，最关键的一步是对砂轮振动信号的精确提取。本文采用了程控增益放大器对信号进行放大，采用截止频率可调的低通滤波器、中心频率可调的自适应带滤波器及软件平滑滤波相结合的滤波方法，采用整周期自适应采样算法实现砂轮振动信号倍频采样，大大提高了信号的提取精度。实验表明，本方法可以从复杂噪声中在线精确提取出砂轮不平衡信号。在控制方面，本文提出了一种改善直流电动机速度控制的动态性能的新方法，该方法以变结构控制理论为基础，能使调节时间大大减小，而又不增加系统的最大超调。由于滑模变结构的自身特点，本系统对参数变化及外部扰动具有不敏感性。本方法具有硬件电路简单，倍频采样精度高，跟踪速度快等优点，显著降低了由于砂轮不平衡引起的振动，提高了工件的磨削精度。这种新型控制系统的研制是对动平衡研究领域的一次有益尝试。