[color=#0000FF]磁栅尺光栅尺在哪些地方应用？选型有哪些注意事项？[/color]

     [color=#0000FF]能否介绍一下开环控制系统和闭环控制系统吗？若在机床上用闭环控制系统有哪些优缺点？还有光栅尺磁栅尺的优缺点及特长，通常磁栅尺光栅尺在哪些地方应用？[/color] 

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    回复如下：（经整理）

    控制系统大致分类：按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

    1)开环控制系统
　　
    开环控制系统是指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
　　
    2)闭环控制系统
　　
     闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈，若极性相同，则称为正反馈。一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。

     3)开环、闭环控制系统的各自特点：

     在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差。

     闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环控制的方式。

     闭环控制系统按控制和测量信号的不同，又可分为连续控制系统和离散控制系统。控制信号连续地作用于系统的，称为连续控制系统。控制信号断续地作用于系统的，称为离散控制系统。此外，在工程中，自动控制系统也有按所控制变量的物理属性进行分类，如速度、位置、压力、温度、流量、液位等等。

     4)闭环控制系统的应用

     自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等等。

     应用例子有很多，人类使用自动装置的历史可以追溯到古代。中国古代的指南车和铜壶滴漏，古罗马人家庭水管系统的简单水位调节装置都是自动控制系统的萌芽。

     比如人自己就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。再如，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。

     在军事技术方面，自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、制导与控制系统等。在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器等。

     5)机床制造领域的闭环控制应用

     机床制造领域的闭环控制应属各种闭环控制系统中的一类。

     随着数控技术在机床制造领域的普及，现代机床在加工速度，加工精度和可靠性方面都有了巨大的进步。作为数控机床核心技术之一的光栅测量技术对保障现代机床的各项性能指标起着决定性的作用。了解现代光栅测量技术的发展趋势，选择适合自身需求的光栅测量系统对机床设计和机床用户将有着重要的意义。

     由于精密丝杠和编码器构成的半闭环控制系统对于如机床热变形等因素，导致的机床加工误差无法进行补偿。在过去的十余年中，采用数学建模预测变形或通过实时测量温度变化来计算变形等尝试，在技术上和经济性上都未能取得令人满意的结果。

     采用全闭环控制结构的机床，机床传动部件的热变形处于位置控制环之内，误差自动得到补偿。与半闭环系统不同是，由于采用增加光栅尺（磁栅尺）作为机床的最终位置反馈，构成了机床全闭环系统，其补偿效果几乎不随机床工况，磨损状况及加工程序的不同而发生变化，机床可以长期保持初始加工精度。这对于机床生产厂家和用户来说，都意味着巨大的经济效益

     6)采用机床全闭环系统有哪些好处？

     采用全闭环系统好处体现在以下几个方面：

     ■缩减机床非生产时间

     为了对机床的机械运动部分进行保护， 通常采用行程开关来确保机床各部件的运动不超出允许范围。行程开关长期处在恶劣环境之中（冷却液，金属屑等），极易损坏。加上机床正常运行时较少使用到行程开关，所以无法随时确定其功能是否仍然正常。为了保证工作安全，用户将不得不定期检查行程开关的状态。

     ■提高机床可靠性

     机床的可靠性直接决定零件生产的效率和经济性。机床每分钟的故障时间对用户而言都意味着成本的增加。因此，机床设计的一个趋势是对重要部件的状态进行实时监控。

     再先进的机床，没有高可靠性就无法为用户创造效益，就不会被市场接受。与机床用户被迫停工可能造成的巨大损失相比，为提高机床重要功能部件可靠性的投资是微小的。

     ■提高机床安全性

     为了对机床的机械运动部分进行保护，通常采用行程开关来确保机床各部件的运动不超出允许范围。行程开关长期处在恶劣环境之中（冷却液，金属屑等），极易损坏。加上机床正常运行时较少使用到行程开关，所以无法随时确定其功能是否仍然正常。为了保证工作安全，用户将不得不定期检查行程开关的状态。

     采用光栅尺的机床可以在任何时间确定机床运动部件所处位置，通过在数控系统中作相应设置可以省去行程开关。这样节省了机床用户的设备维护时间，同时也避免了行程开关损坏可能带来的安全问题，提高了机床使用时的安全性。

     当然，要注意的是，光栅尺有绝对式光栅和增量式光栅之分；应用也略有不同。

     7)光栅尺（磁栅尺）通常有哪些地方应用，各有什么特点注意事项？

     光栅尺以精度见长，量程在长度0---2米范围性价比有明显优势，应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。因光栅尺生产工艺的原因，若测量长度超过5米，生产制造将很困难（两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度，用于玻璃尺镀铬机空间有限），价格会很贵。

    （就在前次九月份的无锡工业品展会上，有电脉冲电火花整机厂，展示其技术走向：原CNC+手动+滚珠丝杠+光栅尺反馈+数显，闭环手动方式；改为数控CNC+伺服电机驱动+滚珠丝杠，半闭环自动方式）

     磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长，长度在2米以上性价比优势愈加明显，并且长度越长优势越明显。磁栅尺的量程可达30米。在大型金属切削机床如大的镗床、铣床，水下测量，木材石材加工机床（工作环境粉尘很重），金属板材压轧设备（大型成套设备）等应用方面有明显优势。
     8）运动控制系统框图
 
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