金刚石超精密切削技术是超精密加工技术的一个重要组成部份,在合适的机床和环境条件下,用圆弧刃金刚石刀具车削可以加工出超光滑表面,在国防和民用等领域得到广泛应用。圆弧刃金刚石刀具的质量是影响加工质量的重要因素,然而,我国的圆弧刃金刚石刀具研磨设备还无法与国际上的尖端设备相比,刀具的进口不仅价格昂贵,高水平的刀具还受到国外的禁运。所以,依靠自己的力量来研制高水平的圆弧刃金刚石刀具刃磨设备,开发控制系统提高控制性能,对我国金刚石超精密切削领域的发展具有重要意义。本文针对“圆弧刃金刚石刀具刃磨机摆轴”控制,参考目前国内外流行的数控系统,考虑刃磨机的具体功能需求,提出了上下位机控制方案,并对具体的实施方案进行了研究。首先,参考国内外先进的数控机床和刃磨机床的数控系统,采用“PC+运动控制器”的控制方案,PC机采用工控机,运动控制器采用功能强大的UMAC控制器,并对系统的硬件进行了设计。其次,伺服驱动设计了经典的三环控制系统,采用直流力矩电机直接驱动空气静压轴系,降低传动误差。为了提高系统的指令跟踪能力,采用加前馈的复合PID控制策略,建立基于MATLAB/Simulink模块的伺服系统仿真模型,证明前馈PID伺服控制的优越性。然后,基于UMAC运动控制器的编程环境,包括PEWIN执行程序、变量、指令、程序的应用,以及利用Pcomm.dll与UMAC的通讯方式,编写了人机交互软件,对各个模块的实现方法进行了详细阐述。最后,通过提出速度/加速度前馈的复合PID控制的参数的调节方法,进行了参数调节实验。通过实验结果表明与仿真结果一致,带有速度/加速度前馈的伺服控制策略可以显著减小系统的跟随误差,提高系统跟踪指令信号的能力。