向速加工不但要求數(shù)控沖床有極高的主軸速度，且要求很高的進(jìn)給速度和加速度，進(jìn)給速度一般大于30m/min，加速度達(dá)到19~2g。在滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)方式下其極限值約為60m/min，而使用直線電機(jī)后可達(dá)到160m/min以上和2.5g以上，定位精度可高達(dá)0. 5 ~ 0.05µm，采用直線電機(jī)，避免了機(jī)械傳動(dòng)中的反向間隙、慣性、摩擦力和剛度不足等缺點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸直接驅(qū)動(dòng)，獲得高精度、高速度的位移運(yùn)動(dòng)和極好的穩(wěn)定性。要達(dá)到這些要求必須有高性能和高靈敏度的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
數(shù)控沖床前全數(shù)字交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已作為產(chǎn)品得到較普遍應(yīng)用，它為伺服控制的高靈敏度及變結(jié)構(gòu)控制打下了基礎(chǔ)，用專用CPU進(jìn)行電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的全閉環(huán)控制，采用前饋控制，利用伺服跟蹤預(yù)測(cè)進(jìn)行前向補(bǔ)償以減少跟蹤誤差，加快響應(yīng)速度，增加非線性補(bǔ)償控制功能，補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)械摩擦和教性阻力產(chǎn)生的誤差;利用魯棒控制理論進(jìn)行自校正控制，克服轉(zhuǎn)矩慣性及負(fù)載變化引起的誤差;在高速運(yùn)動(dòng)中保證高定位精度而應(yīng)用磁式高分辨率絕對(duì)位置編碼器，如每轉(zhuǎn)100萬(wàn)條刻線，分辨率0. 01p.等先進(jìn)技術(shù)。
為了達(dá)到高速加工中的響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)及高的定位精度等優(yōu)良性能，目前多采用一種變結(jié)構(gòu)的伺服控制方式，這種控制方式能夠在系統(tǒng)瞬態(tài)變化過(guò)程中改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而這種變化是由系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)所決定的。且這種系統(tǒng)具有對(duì)系統(tǒng)參數(shù)及外擾變化的不敏感性，并能夠改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，使系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確地定位或跟蹤給定曲線。