图7 串联控制原理
预加负荷与间隙的消除
一般来说，具有大齿轮降速比的机械，总存在机械间隙量。为了减少主、辅轴间的间隙，经常采用预加负荷的方法减少间隙。FANUC数控系统在串联控制时，可以加一个固定的预负荷到主、辅电机的转矩指令上。那麽相反方向的转矩可以一直维持主、辅电机的张力。在串联控制时，预加负荷可以很容易去除齿轮、齿条这样的机构主轴与辅轴间的间隙。不过这种预负荷并不能降低滚珠丝杆和工作台间的间隙。如图8所示，当预加负荷的机械在加速、减速时，主、辅电机产生相同方向的转矩，串联控制系统工作在负荷均分的工作方式，像图8的2和3；
图8 预负荷的功能
当它在常速运行的情况，系统的工作取决於摩擦力与预负荷的情况，工作在负荷均分或者反间隙的工作方式。在预负荷大於摩擦力时，工作在反间隙的状态；在摩擦力大於预负荷时，工作在负荷均分的状态；当系统的进给停止时，这时预负荷在主、辅轴间产生张力，系统工作在反间隙的工作方式。根据上面的分析，可以合理选择预负荷的特性而保证在传动过程中消除间隙。
应用
上文已说明，多电机可采用同步轴和串联轴虚拟为一个数控坐标轴；那么什么情况下采用同步轴？什麽情况采用串联轴呢？串联控制主要用在下列场合：
一个驱动电机转矩不够，可用两个较小的驱动电机代替；
两个较小的驱动电机的惯量和比一个较大的驱动电机小；
机械是否具有“反施”(back feed)的能力，或者能否被称为具有“互为主、辅轴”的性能，简易判定的方法如下：先定两个轴中的一个轴为“主轴”，另一轴为“辅轴”，用手转动“主轴”，“辅轴”也跟着转，反过来，用手转动“辅”轴，“主”轴也转，那麽该机械系统就具有“反施”功能。具有“反施”性能的就采用串行控制，如果不具有这个性能就采用同步控制。
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