CNC工作機械の運動座標の電気的制御は、電流（トルク）制御ループ、速度制御ループ、および位置制御ループが直列で構成されています。
（1）電流ループは、サーボモーターにトルクを供給する回路です。一般に、モーターとのマッチング調整はメーカーが行うか、対応するマッチングパラメータが指定されており、フィードバック信号もサーボシステムに接続されているため、配線や調整は不要です。
（2）スピードループは、モーターの速度、つまり座標軸の速度を制御する回路です。スピードレギュレーターは比例積分（PI）レギュレーターであり、そのPとIの調整値は、被駆動座標軸の負荷と、機械的伝達システム（ガイドレール、伝達メカニズム）の伝達剛性や伝達ギャップなどの機械的特性に完全に依存します。特性が大幅に変化した場合は、まず機械式トランスミッションシステムを修理してから、スピードループPIレギュレーターを再調整する必要があります。
速度ループの最適な調整は、位置ループが開いている場合にのみ実行できます。これは、水平および回転座標軸の場合は簡単ですが、垂直運動軸の場合は、位置が開いているときに位置が自動的に下がります。危険が発生した場合は、無負荷調整のためにモーターを外し、モーターとポジションリングを取り付けて、ポジションリングで直接調整または調整することができますが、このときはある程度の経験と注意が必要です。
速度ループのフィードバックリンクは、前のセクション「速度測定」に示されています。
（3）位置ループは、指令された位置に応じて各座標軸の正確な位置決めを制御する制御リンクです。位置ループは、最終的には座標軸の位置精度と作業精度に影響を与えます。作業には2つの側面があります。
1つは、位置測定要素の精度をCNCシステムと同等のパルスと一致させるという問題です。測定素子の単位移動距離あたりに放出されるパルス数は、外部周波数増倍回路および/またはCNCの内部周波数増倍係数を乗算した後、数値制御システムによって指定された分解能に従う必要があります。たとえば、位置測定要素は10パルス/ mmであり、数値制御システムの分解能は0.001mmであり、測定要素によって送信されるパルスは、一致するために周波数の100倍を通過する必要があります。
2つ目は、位置ループゲイン係数Kv値の正しい設定と調整です。通常、Kv値は工作機械データとして設定され、Kv値の設定アドレスと数値単位は、数値制御システムの座標軸ごとにそれぞれ指定されます。速度ループが最適化および調整された後、Kv値の設定は、工作機械の性能を反映し、最終的な精度に影響を与える重要な要素になります。 Kv値は、工作機械の運動座標自体の性能を直接表したものであり、任意に拡大することはできません。 Kv値の設定に関しては、2つの点に注意する必要があります。まず、次の式を満たす必要があります。
Kv = v /Δ
ここで、v——座標実行速度、m / min
Δ——トラッキングエラー、mm
数値制御方式によって採用単位が異なる場合がありますので、数値制御方式で指定されている単位にご注意ください。たとえば、座標走行速度の単位がm / minの場合、Kv値の単位はm /（mm・min）、vの単位がmm / sの場合、Kvの単位はmm /（mm・s）になります。
第二に、合成運動の精度を確保するためには、各リンケージ座標軸のKv値が同じでなければならないことを満足する必要があります。通常、Kv値が最も低い座標軸が優先されます。
位置フィードバックには3つの状況があります。1つは位置測定要素がない、つまり位置開ループ制御、つまり位置フィードバックがない、ステッパーモータードライブは通常開ループ、もう1つは半閉ループ制御、つまり位置測定要素が最終的に座標軸上で移動しない場合です。コンポーネントに関しては、つまり、位置閉ループ制御の外側にいくつかの伝送リンクがあります。この場合、リングの外側の伝送部分は、かなりの伝送剛性と伝送精度を備えている必要があります。バックラッシュ補正とピッチエラー補正を追加すると、非常に高い位置制御精度; 3番目のタイプは完全閉ループ制御です。つまり、位置測定要素は座標軸の最終可動部分に取り付けられます。理論的には、この制御の位置精度が最高ですが、機械的伝送システム全体に対してより多くの要件があります。低いのではなく高い場合、2つの座標の動的精度に深刻な影響を及ぼし、マシンツールは速度ループと位置の精度を下げてのみ機能します。全閉ループ制御の精度に影響を与えるもう1つの重要な問題は、測定コンポーネントの正確な設置です。これは過小評価してはなりません。
（4）フィードフォワード制御はフィードバックの逆で、後続の調整回路にコマンド値をプリアドします。主な機能は、トラッキングエラーを低減して動的応答特性を向上させ、位置制御精度を向上させることです。ほとんどのマシンツールにはこの機能がないため、この記事では詳しく説明しません。上記の3つの制御ループを最適にデバッグした後で、フィードフォワードを追加する必要があることに注意してください。
