机床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。造成振荡的原因有很多。除了机械方面不可避免的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外，伺服系统相关参数的影响也是一个重要方面。伺服系统分为交流伺服系统和直流伺服系统。本文主要讨论直流伺服系统由于参数的影响而产生的振荡。大多数数控机床采用全闭环方式。

伺服系统振动的原因大致有四种：

a、位置环不良，输出电压不稳定；

b、速度环不良引起的振动；

c、伺服系统可调定位器过大，电压输出失真；

d、螺杆间隙过大。

这些控制回路输出参数的畸变或机械传动装置间隙过大是引起振动的主要因素，它们都可以通过伺服控制系统进行优化。

如何消除振荡？

1、闭环伺服系统引起的振荡：

有些数控伺服系统采用半闭环装置，全闭环伺服系统必须在局部半闭环系统不振荡的前提下调整参数。因此，两者是相似的。讨论全闭环情况下的参数优化方法。

2、减小位置环增益：

伺服系统中有参考标准值，例如FANUC0-C系列为3000，西门子3系为1666。如果出现振荡，可减小增益适当，但不能太多，因为要保证系统的稳定性。状态错误。

3、降低负载惯量比：

负载惯量比一般设置为振动发生时所示参数的70%左右。如果故障无法排除，则不建议继续减小参数值。

4、添加比例微积分（PID）：

比例微积分是一个多功能控制器，不仅可以有效地对电流、电压信号获得比例增益，还可以调节输出信号滞后于超前问题。振荡故障有时是由于输出电流和电压滞后和超前造成的，此时可以通过PID调节输出电流和电压相位。

5、采用高频抑制功能：

上面讨论的是低频振荡的参数优化方法，有时数控系统会因为机床上的一些振荡原因，在反馈信号中产生高频谐波，这使得输出扭矩不恒定，导致振动。对于这种高频振荡，可以在速度环中加入一阶低通滤波器环节，即扭矩滤波器。

速度指令和速度反馈信号由速度控制器转换成扭矩信号。扭矩信号经过一阶滤波环节，滤除高频成分，从而得到有效的扭矩控制信号。通过调整参数，可以将机器产生的100Hz以上的频率截断，从而达到消除高频振荡的效果。综上所述，采用双位置反馈使得系统可以工作在全闭环和半闭环模式下，大大增加了系统的调节范围，也增加了系统的调节参数。

从时间常数可以看出，系统在停止状态下可以进行全闭环误差调整，以及过渡状态下的半闭环调节。现以FANUC0-C为例，简单介绍一下具体的参数调整过程。首先将参数P8411#（DPFB）设置为1，即选择双位置反馈功能；P8499为位置反馈最大幅度，一般设置为0；P8478（分子）和P8479（分母）是中间位置转换链接的常数设置。可根据需要设定；P8480是一阶延时环节的参数设置代码，其设置范围为：10~300mS，一般设置为100mS左右；P8481是零幅度，一般为0，但由于振荡较高，可以适当调整。双位置反馈功能是一种更加灵活的纠错方法。

数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的通病。当系统发生振荡时，会导致机床出现爬行和振动故障，特别是在有立柱的水平轴和旋转数控工作台的轴上，系统振荡频率较高。这一问题已成为影响数控设备正常使用的重要因素之一。