机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器,是制造机器的机器,机床工业的发展水平反映了一个国家的工业化进程。而数控机床的出现则给制造业带来了一场重大的革命,它的使用极大推动了现代化的进展。伺服系统作为机床控制部分与机械传动部分的联系环节,是数控机床的重要组成部分。它的性能决定了数控机床的精度,同时,数控机床的故障也主要出现在伺服系统上。因此,提高伺服系统的可靠性,对数控机床甚至整个工业都有重大的意义。本文的研究对象就是具有多类型伺服系统的数控机床。目前的数控机床控制系统采用的大都是专用的芯片或者运动控制卡,实现起来比较复杂,开发周期长,而且费用很高。为了解决这些问题,本文提出了利用普通的计算机实现机床伺服系统控制的方法。该方法降低了费用,缩短了开发周期,具有很高的研究价值。本文研究的机床具有三种不同的伺服类型,分别为步进伺服,直流伺服和交流伺服。文中详细分析了各种伺服系统的工作原理,建立了数学模型,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真。另外,文中介绍了各种电机的参数,并设计了手动控制面板来控制电机的运行,观察电机的运行状态。本文在理论分析的基础上,在上位机利用Matlab强大的数据处理功能,设计计算机控制的程序,通过数据采集卡接收伺服电机光电编码器输出的脉冲信号,利用Matlab内部实时数据处理模块RTW将信号变为变量。在Simulink环境下,Stateflow利用这些变量分析出电机的运行状况,并输出命令指令,指令通过RTW的处理后变为数据采集卡能识别的类型,进而再将指令输出到伺服电机驱动器,从而实现对各个伺服电机的控制。机床工作需要各轴之间协调作业,为了实现各轴之间的联动,程序控制中要用到插补算法。本文对传统的逐点比较法的直线插补和圆弧插补做了改进,从而使机床运行更加精确。对数控机床绘图功能的使用结果表明,本文提出的数控机床伺服系统计算机控制方式操作简单,结果精确,完全符合预期的要求,为数控机床控制方式的发展提供了新思路。