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1. 开环控制系统
开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成，如图4所示。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。
图4 开环控制
这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。
2. 半闭环控制系统
半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。
半闭环控制
这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。
3. 闭环控制系统
所示，闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。
闭环控制
闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制，但结构比较复杂，调试维修的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。
除了德国和日本之外，美国、瑞士、意大利等发达国家的超高精度机床紧随其后，技术水平也处于领先，市场份额也十分客观。与这些国家相比，中国的精密机床研发技术显得十分落后。中国机床业发展:路漫漫其修远兮中国是世界制造大国，制造业必备的机床，却远远未能满足市场的需求。国内的机床行业经过几十年的发展，已经取得了巨大的发展，逐步实现了从无到有、从小到大、从简单到复杂的升级。当前，中国自主研发的五轴联动数控机床、加工中心已经能够运用于军工、航空等领域，不过，从总体来看，中国的机床仍以中低端为主，与领先水平相比，国内的高端制造装备存在一定的差距。
50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。车床发展到当今，什么立式，卧式，数控车，车铣复合，等等……高精尖制造之母——超高精度机床到底有多牛？机床向来被誉为“工业母机”，是制造机器的机器，其重要性毋庸置疑。机床是整个装备制造业的核心生产基础，尤其是超高精度机床、五轴联动高档数控机床等顶级机床，其技术水平直接反映了一个国家制造业的整体竞争力。
当然，能体现技术水平的非超高精度大型机床莫属。一个超高精度机床，加工精度能够达到0.01-0.001μm，也就是能够达到或接近纳米级，小到肉眼根本无法分辨出来。与普通数控机床精度相比，超高精度机床要高出1000倍，即时与精密加工相比也要高出一个数量级。也正因如此，世界各国都在不遗余力地研发和制造超高精度机床，其技术也一项走在前沿，人们试图通过超高精度机床推动制造业的发展。在激烈的竞争中，更多的国家并没有能够在超高精度机床的研发中取得优势，德国、美国、日本等国依然是超高精度机床的领先国家。这些国家严格控制超高精度机床的输出，因为它是现代精密制造业的核心技术，同时也是加工和制造某些现代军工高性能超大型部件，例如噪声的潜艇螺旋桨等设备的必备设施，谨防这种技术被他国掌握。当然，超高精度机床的应用远远不止军工领域，而是几乎涵盖高端机械制造的领域。