反向间隙就是机械传动链的给进轴换向时,出现的电机空转,工作台无实际位移的现象。它会造成工作台定位误差,甚至系统振荡。伺服电机在带动进给轴运动时会发生丢步的现象,影响刀具接近位置目标的能力,进而影响工件加工的精度。本论文主要研究的是用FPGA和磁栅尺搭建了闭环控制系统,测量反向间隙,补偿反向间隙和丢步,研究结果对于提高激光加工的精度有实际的意义。本论文首先阐述了课题的背景和意义,然后根据平台的研究目的,制定出系统的整体方案,建立了数据处理的电路模型,选择了合适的FPGA平台和反馈测量装置,设计出系统各个部分的原理图,并对电路进行抗干扰分析,布局布线之后进行制板,并对该板进行了基本的调试。然后根据电路的模型进行模块化的软件设计,系统分为分频器,可逆计数器,滤波器,比较计算,校正输出等5个模块,分别通过功能仿真后将其集成,进行系统级仿真调试,调试通过后对系统进行综合和布局布线,生成了逻辑网表,下载至芯片,进行了系统级的功能验证。最后在PC上位机编写了G代码,使运动控制卡控制工作台移动,进行了系统级的现场调试,使用了嵌入式逻辑分析仪,采集了工作台的反向间隙和失步,并将其补偿到系统中,实现了预期的功能。