外文翻譯--多目標(biāo)優(yōu)化激光切割工藝 中文版

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譯文 多目標(biāo)優(yōu)化激光切割工藝 摘要 本文介紹了一種激光多響應(yīng)優(yōu)化混合田口方法和響應(yīng)曲面法（ 切割過(guò)程。該方法首先利用田口質(zhì)量損失函數(shù)來(lái)找到最佳水平切削參數(shù)輸入如協(xié)助氣體壓力，脈沖寬度，脈沖頻率和切割速度。輸入?yún)?shù)值的最佳進(jìn)一步作為在響應(yīng)曲面法中心值來(lái)開(kāi)發(fā)和優(yōu)化的二階反應(yīng)模型。這兩個(gè)品質(zhì)特性切縫寬度（千瓦），和材料去除率（ 這是不同性質(zhì)（千瓦的較小的，更好的類型是，在材料去除率是越高越好類型），已選定同步優(yōu)化。結(jié)果顯示無(wú)論在相當(dāng)大的改善當(dāng)混合使用的方法是，質(zhì)量特性進(jìn)行比較單一的方法的結(jié)果 。 1。簡(jiǎn)介 該激光器發(fā)明于 20世紀(jì) 60年代，具有廣泛的應(yīng)用在對(duì)金屬板材精細(xì)切割領(lǐng)域，由于其高精度，高強(qiáng)度 [1,2]。激光束切割（ 以成功地用于切割導(dǎo)電和非導(dǎo)電難以切割先進(jìn)如反光金屬，塑料工程材料，橡膠，陶瓷和復(fù)合材料。除了切割難切削材料，使用最廣泛的本地商戶中心是在產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)密切復(fù)雜形狀 /概況 為鋼板切割公差 [3]。最廣 泛用于切割金屬板材使用的工業(yè)氣體激光器 d： 們?cè)絹?lái)越近年來(lái)，在利益的使用脈沖 平均束功率，良好 的聚焦特性，縮小熱影響區(qū)（ 本地商戶中心是一種熱能源為基礎(chǔ)的非傳統(tǒng)的切割。在這片材的方法是減少主要是由于融化和蒸發(fā)。熔化的材料是用彈出高壓氣體噴射幫助幫助 [4]。在原理圖 1。自引進(jìn)，本地商戶中心一直是主要的研究領(lǐng)域?yàn)楂@得質(zhì)量特別好切。該對(duì)切 割質(zhì)量完全取決于工藝設(shè)定參數(shù)如激光功率，類型和協(xié)助壓力氣，片材厚度和組成，切割速度和操作（連續(xù)波或脈沖模式模式）。大量的實(shí)驗(yàn)研究已開(kāi)展與分析的過(guò)程效果的目的關(guān)于削減幾何參數(shù)，切割表面質(zhì)量。在考慮到本地商戶中心的實(shí)驗(yàn)研究最過(guò)程中 ，研究人員在不同時(shí)間的因素之一 ，分析投入產(chǎn)出的過(guò)程參數(shù)的影響質(zhì)量特性或反應(yīng) [5但是，這技術(shù)需要大量的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行因?yàn)橹挥幸粋€(gè)因素是多種多樣的每次運(yùn)行，保持所有其他因素不變。另外，在此技術(shù)，輸入過(guò)程中各參數(shù)的互動(dòng)效應(yīng)不考慮。為了克服這些問(wèn)題，有些研究人員已經(jīng)納入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，如響應(yīng)曲面法（ 田口方法在實(shí)驗(yàn)（商標(biāo)）研究本地商戶中心的進(jìn)程。應(yīng)用田口方法來(lái)研究激光切割 信號(hào)與信噪比（ S/ N）比總圖的，優(yōu)點(diǎn)是視為質(zhì)量功能。這種品質(zhì)功能 集成質(zhì)量特性的加權(quán)影響（切縫寬度（千 瓦），表面粗糙度，顯微硬度，切緣和熱影響區(qū)）及成本部分（削坡速度，氧氣壓力和束功率）。林等人。已申請(qǐng)的表面相同的方法研究粗糙度期間獲得高速激光切割不銹鋼板。李等人。 [13]也應(yīng)用田口穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，研究的寬度在激光切割和焊接熱影響區(qū)切割（扁平封裝（ ）包使用二極管泵浦固體激光器（ 統(tǒng)。所采取的切削參數(shù)為：激光目前，激光頻率和切割速度。馬修等。 [14]上進(jìn)行參數(shù)研究脈沖 2毫米厚）。中心組合設(shè)計(jì)（ 均勻精度用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和第二階響應(yīng)面模型的熱 影響區(qū)和切縫錐度的開(kāi)發(fā)。輸入過(guò)程 參數(shù)切割速度快，脈沖能量，脈沖持續(xù)時(shí)間，脈沖重復(fù)率和氣體的壓力。阿爾梅達(dá)等。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 [15]，以確定能量，重疊率效應(yīng)和 表面粗糙度和污垢的形成（邊不規(guī)則的 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上本地商戶中心的研究迄今主要是在優(yōu)化一次一個(gè)品質(zhì)特性。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這對(duì)于一個(gè)質(zhì)量最佳的參數(shù)設(shè)置其他特性可能會(huì)降低品質(zhì)特性。作為一個(gè)制造過(guò)程的目標(biāo)是始終提高了產(chǎn)品的整體質(zhì)量有必要優(yōu)化多重品質(zhì)特性同時(shí)進(jìn)行。安東尼 [16]田 口質(zhì)量已顯示出損失函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程采取的電子為例大會(huì)的問(wèn)題。他找到了很大的改善在多重品質(zhì)特性，相較于單一品質(zhì)特性。不同雜交方法最近被用于不同加工工藝的優(yōu)化。田口用模糊邏輯方法 [17]或用灰色關(guān)聯(lián)分析 [18]已被用于優(yōu)化放電加工工藝（非傳統(tǒng)基于熱加工過(guò)程）多機(jī)加工性能。 19]已經(jīng)提出了一個(gè)連續(xù)的整合對(duì) 演示通過(guò)采取個(gè)案研究的雜交方法印制電路板生產(chǎn)廠，發(fā)現(xiàn)重大減少質(zhì)量損失。對(duì) 單個(gè)或多個(gè)性能的措施。在本文件中混合田口方法與響應(yīng)曲面法（ 法已用于開(kāi)發(fā)響應(yīng)模型和優(yōu)化 多重品質(zhì)特性千瓦，材料去除率（ 一個(gè)脈沖 粒取向高硅合金鋼變壓器用表）。該質(zhì)量特性兩種不同性質(zhì)（千瓦，較小的，更好（ 類型和 好的（乙肝）型）不等加權(quán)因子（千瓦： 80％，材料去除率： 20％）已選擇。首先， 最小和最大材料去除率千瓦）。輸出（最佳參數(shù)值）從 在 階反應(yīng)模型為千瓦，已開(kāi)發(fā)出 陣 [20]。的 法已用于開(kāi)發(fā)響應(yīng)模型和優(yōu)化 人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適 應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。 能發(fā)展方向 (1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于 不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最 困難的部分之一。當(dāng)前 擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可 視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了 非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編 程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的 視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。 (2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使 信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域， 如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于 自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。 (3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插 補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、 2D+2 螺旋插補(bǔ)、 補(bǔ)、 補(bǔ) (非均勻有理 B 樣條插補(bǔ) )、樣條插補(bǔ) (A、 B、 C 樣條 )、多項(xiàng)式插補(bǔ) 等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度 補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤 差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算 的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取? (4)內(nèi)裝高性能 控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能 制模塊，可直接用梯形圖 或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車 床銑床的標(biāo)準(zhǔn) 戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) 戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯 修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。 (5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在 數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。 系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 (1)集成化采用高度集成化 片和大規(guī)模可編程集成電路 及專用集成電路 片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度 和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用 板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器 具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸 顯示，成為和 衡的新興顯示技術(shù) ，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn) 封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、 減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可 靠性。 (2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的 功能需求，將基本模塊，如 儲(chǔ)器、位置伺服、 入輸出接口、通 訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增 減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。 (3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在 任何一 臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同 時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。 (4)通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開(kāi) 放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、 不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單 機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝 綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等 各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變 量的閉環(huán)控 制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí) 時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、 服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真 等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智 能化、網(wǎng)絡(luò)化。 3. 智能化新一代 控系統(tǒng) 當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新 一代 控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代 控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能 技術(shù)、網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)、 服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀 具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。 數(shù)控是可編程自動(dòng)化技術(shù)的一種形式，通過(guò)數(shù)字、字母和其他符號(hào)來(lái)控制加 工設(shè)備。數(shù)字、字母和符號(hào)用適當(dāng)?shù)母袷骄幋a為一個(gè)特定工件定義指令程序。當(dāng) 工件改變時(shí)，指令程序就改變。這種改變程序的能力使數(shù)控適合于中、小批量生 產(chǎn)，寫(xiě)一段新程序遠(yuǎn)比對(duì)加工設(shè)備做大的改動(dòng)容易得多。數(shù)控機(jī)床有兩種基本形式：點(diǎn)位控制和連續(xù)控制 (也稱為輪廓控制 )。點(diǎn)位控制機(jī)床采用異步電動(dòng)機(jī)，因此，主軸的定位只能通 過(guò)完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)或一個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種機(jī)床主要用于直線切削或鉆孔、鏜孔等場(chǎng)合。數(shù)控系統(tǒng)由下列組件組成：數(shù)據(jù)輸入裝置，帶控制單元的磁帶閱讀機(jī)，反饋裝置和切削機(jī)床或其他形式的數(shù)控設(shè)備。數(shù)據(jù)輸人裝置，也稱“人機(jī)聯(lián)系裝置”，可用人工或全自動(dòng)方法向機(jī)床提供數(shù)據(jù)。人工方法作為輸人數(shù)據(jù)唯一方法時(shí)，只限于少量輸入。人工輸入裝置有鍵盤(pán)，撥號(hào)盤(pán)，按鈕，開(kāi)關(guān)或撥輪選擇開(kāi)關(guān)，這些都位于機(jī)床附近的一個(gè)控制臺(tái)上。撥號(hào)盤(pán)通常連到一個(gè)同步解析器或電位計(jì)的模擬裝置上。在大多數(shù)情況下，按鈕、開(kāi)關(guān)和其他類似的旋鈕是數(shù)據(jù)輸入元件。人工輸入需 要操作者控制每個(gè)操作，這是一個(gè)既慢又單調(diào)的過(guò)程，除了簡(jiǎn)單加工場(chǎng)合或特殊情況，已很少使用。幾乎所有情況下，信息都是通過(guò)卡片、穿孔紙帶或磁帶自動(dòng)提供給控制單元。在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)中，八信道穿孔紙帶是最常用的數(shù)據(jù)輸入形式，紙帶上的編碼指令由一系列稱為程序塊的穿孔組成。每一個(gè)程序塊代表一種加工功能、一種操作或兩者的組合。紙帶上的整個(gè)數(shù)控程序由這些連續(xù)數(shù)據(jù)單元連接而成。帶有程序的長(zhǎng)帶子像電影膠片一樣繞在盤(pán)子上，相對(duì)較短的帶子上的程序可通過(guò)將紙帶兩端連接形成一個(gè)循環(huán)而連續(xù)不斷地重復(fù)使用。帶子一旦安裝好，就可反復(fù)使用而無(wú)需 進(jìn)一步處理。此時(shí)，操作者只是簡(jiǎn)單地上、下工件。穿孔紙帶是在帶有特制穿孔附件的打字機(jī)或直接連到計(jì)算機(jī)上的紙帶穿孔裝置上做成的。紙帶制造很少不出錯(cuò)，錯(cuò)誤可能由編程、卡片穿孔或編碼、紙帶穿孔時(shí)的物理?yè)p害等形成。通常，必須要試走幾次來(lái)排除錯(cuò)誤，才能得到一個(gè)可用的工作紙帶。雖然紙帶上的數(shù)據(jù)是自動(dòng)進(jìn)給的，但實(shí)際編程卻是手工完成的，在編碼紙帶做好前，編程者經(jīng)常要和一個(gè)計(jì)劃人員或工藝工程師一起工作，選擇合適的數(shù)控機(jī)床，決定加工材料，計(jì)算切削速度和進(jìn)給速度，決定所需刀具類型，仔細(xì)閱讀零件圖上尺寸，定下合適的程序開(kāi)始的零參考點(diǎn) ，然后寫(xiě)出程序清單，其上記載有描述加工順序的編碼數(shù)控指令，機(jī)床按順序加工工件到圖樣要求?？刂茊卧邮芎蛢?chǔ)存編碼數(shù)據(jù)，直至形成一個(gè)完整的信息程序塊，然后解釋數(shù)控指令，并引導(dǎo)機(jī)床得到所需運(yùn)動(dòng)。為更好理解控制單元的作用，可將它與撥號(hào)電話進(jìn)行比較，即每撥一個(gè)數(shù)字，就儲(chǔ)存一個(gè)，當(dāng)整個(gè)數(shù)字撥好后，電話就被激活，也就完成了呼叫。裝在控制單元里的紙帶閱讀機(jī)，通過(guò)其內(nèi)的硅光二極管，檢測(cè)到穿過(guò)移動(dòng)紙帶上的孔漏過(guò)的光線，將光束轉(zhuǎn)變成電能，并通過(guò)放大來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)信號(hào)，然后將信號(hào)送到控制單元里的寄存器，由它將動(dòng)作信號(hào)傳到機(jī)床驅(qū)動(dòng)裝置 。有些光電裝置能以高達(dá)每秒 1000 個(gè)字節(jié)的速度閱讀，這對(duì)保持機(jī)床連續(xù)動(dòng)作是必須的，否則，在輪廓加工時(shí)，刀具可能在工件上產(chǎn)生劃痕。閱讀裝置必須要能以比控制系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)更快的速度來(lái)閱讀數(shù)據(jù)程序塊。反饋裝置是用在一些數(shù)控設(shè)備上的安全裝置，它可連續(xù)補(bǔ)償控制位置與機(jī)床運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)的實(shí)際位置之間的誤差。裝有這種直接反饋檢查裝置的數(shù)控機(jī)床有一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)裝置。位置控制通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際工作時(shí)，記錄下滑臺(tái)的位置，并將這些信息送回控制單元。接受到的信號(hào)與紙帶輸入的信號(hào)相比較，它們之間的任何偏差都可得到糾正。在另一個(gè)稱為開(kāi)環(huán)的 系統(tǒng)中，機(jī)床僅由響應(yīng)控制器命令的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)定位，工件的精度幾乎完全取決于絲杠的精度和機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛度。有幾個(gè)理由可以說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)是一個(gè)自動(dòng)化申請(qǐng)的非常有用的驅(qū)動(dòng)裝置。對(duì)于一件事物，它被不連續(xù)直流電壓脈沖驅(qū)使 ,是來(lái)自數(shù)傳計(jì)算機(jī)和其他的自動(dòng)化的非常方便的輸出控制系統(tǒng)。當(dāng)多數(shù)是索引或其他的自動(dòng)化申請(qǐng)所必備者的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)對(duì)運(yùn)行一個(gè)精確的有角進(jìn)步也是理想的。因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)不需要監(jiān)聽(tīng)就提供特定的輸出指令而且期待系統(tǒng)適當(dāng)?shù)胤磻?yīng)的公開(kāi) - 環(huán)操作造成一個(gè)回應(yīng)環(huán)，步進(jìn)電機(jī)是理想的。一些工業(yè)的機(jī)械手使用高抬腿運(yùn)步的馬乘汽車駕 駛員，而且步進(jìn)電機(jī)是有用的在數(shù)字受約束的工作母機(jī)中。這些申請(qǐng)的大部分是公開(kāi) - 環(huán) ,但是雇用回應(yīng)環(huán)檢測(cè)受到驅(qū)策的成份位置是可能的。環(huán)的一個(gè)分析者把真實(shí)的位置與需要的位置作比較，而且不同是考慮過(guò)的錯(cuò)誤。那然后駕駛員能發(fā)行對(duì)步進(jìn)電機(jī)的電脈沖，直到錯(cuò)誤被減少對(duì)準(zhǔn)零位。在這個(gè)系統(tǒng)中，沒(méi)有信息反饋到控制單元的自矯正過(guò)程。出現(xiàn)誤動(dòng)作時(shí)，控制單元繼續(xù)發(fā)出電脈沖。比如，一臺(tái)數(shù)控銑床的工作臺(tái)突然過(guò)載，阻力矩超過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，將沒(méi)有響應(yīng)信號(hào)送回到控制器。因?yàn)?，步進(jìn)電機(jī)對(duì)載荷變化不敏感，所以許多數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)允許電機(jī)停轉(zhuǎn)。然而，盡管有 可能損壞機(jī)床結(jié)構(gòu)或機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，也有使用帶有特高轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)的其他系統(tǒng)，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)有足夠能力來(lái)應(yīng)付系統(tǒng)中任何偶然事故。最初的數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。在開(kāi)、閉環(huán)兩種系統(tǒng)中，閉環(huán)更精確，一般說(shuō)來(lái)更昂貴。起初，因?yàn)樵葌鹘y(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率限制，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)幾乎全部用于輕加工場(chǎng)合，最近出現(xiàn)的電液步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已越來(lái)越多地用于較重的加工領(lǐng)