进给伺服系统作为数控机床的重要执行部件,其性能的好坏直接影响到数控机床整体性能,因此研究高性能进给伺服系统对数控机床产业发展有着重要的意义。影响进给伺服系统性能的因素很多,主要有间隙误差、随机信号干扰、摩擦力等因素,它们具有随机性和突变型等特点。这些随机因素都会给进给伺服系统带来偏差,致使进给伺服系统的控制问题变得十分复杂。自抗扰控制策略(Active Disturbance Rejection Controller Technique)是一种可以根据系统输入和系统输出估计出不确定因素给系统带来总扰动,并加以补偿的控制策略。该控制策略不依赖于被控系统本身的具体数学模型,只限于系统的阶次。通过设计过渡过程,对信号进行预处理,过滤干扰信号,同时得出微分信号;设计扩张状态观测器估计进给伺服系统中各种不确定因素引起的总扰动并给以补偿;设计非线性误差反馈控制律改善稳态误差。结合自抗扰控制策略设计的控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)鲁棒性好,参数移植性好。本文首先对数控机床进给伺服系统的动态特性进行探究,建立动态方程,对进给伺服系统进行动态解耦。其次对数控机床进给伺服系统的动力输出形式进行探究,分析永磁同步电机的数学模型,探究永磁同步电机矢量控制方法解耦原理以及SVPWM空间电压矢量调制技术。然后探究自抗扰控制策略的各个部分原理以及之间的相互关系,并对相关环节的参数进行优化改进,并加以仿真验证。结合永磁同步电机的数学模型,设计双闭环控制结构的永磁同步电机调速系统。速度环应用二阶ADRC,估计不确定因素对系统干扰,并加以补偿。电流环应用一阶ADRC,减少不确定因素对电流的干扰,稳定电流波形。设计基于PID控制的永磁电机调速系统作为对比系统,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,进行仿真验证。设计并搭建验证平台,设计基于DSP的进给伺服控制器及电机驱动电路,对速度和电流进行抗干扰测试,验证方案的可行性和正确性。与应用PID控制策略下的进给伺服系统的控制效果进行对比,试验表明采用自抗扰控制策略的伺服系统具有更好的抗干扰性能力和误差补偿能力。本研究为数控机床的进给伺服控制系统提供了一种很好的控制方案,同时为自抗扰控制策略应用于数控机床控制提供借鉴和思路。