在自適應(yīng)控制應(yīng)用于CNC系統(tǒng)以前，工藝參數(shù)，如主軸速度、進給速度等是由零件的程序員預(yù)先規(guī)定，因而他們的經(jīng)驗和知識決定了所選工藝參數(shù)的優(yōu)劣。為了保護刀具和機床，即使在*有利的條件下，零件程序編制員也偏向于選擇保守的工藝參數(shù)，這當(dāng)然會降低系統(tǒng)的加工速度。隨著集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對加工效率與加工質(zhì)量要求的日益提高，50年代末60年代初開始了數(shù)控加工過程自適應(yīng)控制的研究。

　　可以這樣來定義自適應(yīng)控制系統(tǒng)：一個自適應(yīng)控制控制系統(tǒng)需要測量控制系統(tǒng)的某一性能指標，根據(jù)期望性能指標和被測量的性能指標之間的偏差，自適應(yīng)機構(gòu)修改可調(diào)調(diào)節(jié)器的參數(shù)或控制信號，以便系統(tǒng)的性能指標保持在所期望的范圍內(nèi)。一個常規(guī)的反饋控制系統(tǒng)能減小作用在被調(diào)變量上的擾動作用，但是它的動態(tài)性能在參數(shù)擾動作用時將要發(fā)生變化。一個自適應(yīng)控制系統(tǒng)除了含有一個可調(diào)參數(shù)調(diào)節(jié)器的反饋回路外，還有一個涉及調(diào)節(jié)器參數(shù)的附加回路，為的是在出現(xiàn)過程參數(shù)變化時保持系統(tǒng)的性能。這個附加回路也是一個反饋結(jié)構(gòu)，其中被控變量就是控制系統(tǒng)本身的性能。

　　1數(shù)控系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究概況數(shù)控機床的自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以分為兩大類：*優(yōu)化自適應(yīng)控制（AC0）和約束自適應(yīng)控制（ACC）。ACO是指系統(tǒng)中一個或幾個給定的性能指標（一般為經(jīng)濟型指標）受過程和系統(tǒng)的約束條件（如允許的*大切削力等）支配。雖然在開發(fā)ACO系統(tǒng)方面曾經(jīng)進行了大量的研究，但是由于無法在線測量刀具的磨損，導(dǎo)致不可能建立足夠精度的加工過程模型和優(yōu)化指標模型，加上缺1數(shù)控系統(tǒng)自適應(yīng)控制的研究結(jié)合自適應(yīng)控！“lis電流和功率來間接測量切削力的方法做了詳細的。netbookmark3乏在線優(yōu)化魯棒算法，因此，到目前為止ACO系統(tǒng)僅在不需要測量刀具磨損的磨削加工和電火花加工中得到應(yīng)用。STC是和MRAC同步發(fā)展的一種模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)。STC系統(tǒng)利用過程的輸入和輸出實時地估計（辨識）一個模型用以代替過程模型。STC具有兩個主要功能：在線辨識切削過程參數(shù)和實時控制。由于模型是在線辨識的，可以抑制不確定因素對系統(tǒng)控制性能的影響。智能自適應(yīng)控制系統(tǒng)，變結(jié)構(gòu)控制15，耦合控制（CCC）、zpetc和ikf等。但是目前的商用數(shù)控系統(tǒng)中一直采用的卻是”古老“的PID加前饋控制，究其原因，實際上十分明顯：因為這些‘優(yōu)秀”伺服控制算法的基礎(chǔ)是基于“過程模型”的。雖然當(dāng)受控對象（機床）發(fā)生不可知的變化時，如切削力增大、溫度變化等，常規(guī)的反饋控制系統(tǒng)本身具有抗干擾、抗參數(shù)變化的能力，但是這種能力要求系統(tǒng)參數(shù)的變化范圍不超過一定限度而且這種能力是以損失加工精度為代價，即這種能力本身是有限的。

　　高速數(shù)控加工要求的精度更高，對數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)變化范圍限制顯然要更加嚴格，如果繼續(xù)采用限制機床加工范圍的措施得到滿足精度要求的設(shè)計，就很難提高高速切削的應(yīng)用范圍和發(fā)揮實時檢測出數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)變化并修正控制器參數(shù)的自適應(yīng)控制必然成為高速數(shù)控加工廣泛應(yīng)用的保證。高速數(shù)控系統(tǒng)自適應(yīng)控制的實用化研究成為當(dāng)前必然的研究焦點。

　　目前，高速切削自適應(yīng)控制的研究主要可以分為以下幾個方面：自適應(yīng)控制的集成系統(tǒng)研究機床數(shù)控系統(tǒng)逐漸由分散控制走向集成控制。*有代表性的發(fā)展是數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)模塊化和逐步走向市場的基于IPC的開放式數(shù)控系統(tǒng)。

　　數(shù)控系統(tǒng)的集成化研究和應(yīng)用是目前熱點和前沿之一，國內(nèi)外很多大公司在這方面花費了大量人力和物九而且勢頭有增無減。如：SIMENS、FUNAC、CINCINNATI等國外巨頭和華中數(shù)控、沈陽藍天等國內(nèi)較有實力的數(shù)控公司。

　　目前已經(jīng)取得了很多進展，但在自適應(yīng)控制的集成研究方面顯然較少。目前，切削載荷自適應(yīng)控制應(yīng)用于數(shù)控機床的控制器大部分是外掛形式，如以色列的OMAT等，即自適應(yīng)控制器不是數(shù)控機床的有機組成部分，機床數(shù)控系統(tǒng)一般不含有載荷和其它加工動態(tài)參數(shù)的自適應(yīng)控制器。外掛式自適應(yīng)控制器一般為通用性，沒有考慮機床的實際狀況和性能特點，因此，控制結(jié)果的優(yōu)化程度是很有限的。另外這樣的控制器只能通過進給速率倍率開關(guān)改變進給速度，由于受倍率寄存器位數(shù)的限制，只能有級調(diào)節(jié)，精度無法滿足高速切削的要求。因此，高速切削自適應(yīng)控制的研究目標是依據(jù)集成化的思想，將多樣化（指適合不同切削類型，如粗加工、精加工等）自適應(yīng)控制集成設(shè)計在數(shù)控系統(tǒng)之中，得到更適合于高速加工的切削狀況：均勻的切削力和更平滑、更高的切削速度，使系統(tǒng)控制性能得到優(yōu)化。

　　粗精合一加工自適應(yīng)控制研究高速切削的高速、高效精度特點的優(yōu)符合控系統(tǒng)控制要求的前//必須Muetbookmark4隨著高速數(shù)控機床電主軸功率的提高，適用于高速切削的刀具材料的日益廣泛應(yīng)用，機床各部件和整體剛度的增大（如采用大理石床身）以及數(shù)控系統(tǒng)魯棒性和穩(wěn)定性的提高，大功率的高速切削機床在加工常用金屬時可以不需要精加工和半精加工而將直接精加工，一次將毛坯切削到所需的表面精度和尺寸要求，這里定義這種高速切削方式為“粗精合一”加工。此時切削力的均勻性和進給速度的均勻性需要同時考慮，這是對高速數(shù)控加工提出新的課題。“粗精合一”加工可以大幅度提高高速切削的加工效率，是高速切削發(fā)展必然追求的目標。因此要求高速數(shù)控控制系統(tǒng)在（3）另外，開發(fā)適合數(shù)控機床應(yīng)用的切削力傳感器，研究快速、穩(wěn)定性高、適應(yīng)性全面的自適應(yīng)控制算法也將是目前數(shù)控系統(tǒng)自適應(yīng)控制的研究關(guān)鍵問題之一。

　　4結(jié)束語數(shù)控系統(tǒng)的自適應(yīng)控制研究雖然已經(jīng)比較廣泛，但與數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)合還遠未達到統(tǒng)一，而且差距還很大，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的自適應(yīng)控制應(yīng)用還相當(dāng)不完善。依據(jù)成熟的自適應(yīng)控制理論，進一步研究適用數(shù)控系統(tǒng)，特別是高速數(shù)控的集成自適應(yīng)控制系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)自適應(yīng)控制真正走向?qū)嵱玫闹匾ＷC。