【 伺服源自英文單詞“Servo”，顧名思義，就是指係統跟隨外部指令進行人們所期望的運動
，而其中的運動要素包括位置
、速度和力矩等物理量。回顧伺服係統的發展曆程，從最早的液壓
、氣動到如今的電氣化
，由伺服電機
、反饋裝置與控製器組成的伺服係統已經走過了近50個年頭。】

　　伺服源自英文單詞“Servo”，顧名思義，就是指係統跟隨外部指令進行人們所期望的運動，而其中的運動要素包括位置、速度和力矩等物理量。回顧伺服係統的發展曆程，從最早的液壓、氣動到如今的電氣化
，由伺服電機、反饋裝置與控製器組成的伺服係統已經走過了近50個年頭。

　　如ru今jin
，隨sui著zhe技ji術shu的de不bu斷duan成cheng熟shu，交jiao流liu伺si服fu電dian機ji技ji術shu憑ping借jie其qi優you異yi的de性xing價jia比bi，逐zhu漸jian取qu代dai直zhi流liu電dian機ji成cheng為wei伺si服fu係xi統tong的de主zhu導dao執zhi行xing電dian機ji。交jiao流liu伺si服fu係xi統tong技ji術shu的de成cheng熟shu也ye使shi得de市shi場chang呈cheng現xian出chu快kuai速su的de多duo元yuan化hua發fa展zhan，並bing成cheng為wei工gong業ye自zi動dong化hua的de支zhi撐cheng性xing技ji術shu之zhi一yi。

　　南京工業大學運動控製研究所所長舒誌兵在采訪中用九個字描述了伺服係統的發展趨勢：即高精度、高速度、大da功gong率lv。他ta解jie釋shi說shuo，伺si服fu係xi統tong的de發fa展zhan要yao充chong分fen利li用yong電dian子zi和he計ji算suan機ji技ji術shu
，采cai用yong數shu字zi式shi伺si服fu係xi統tong，利li用yong微wei機ji實shi現xian調tiao節jie控kong製zhi
，增zeng強qiang軟ruan件jian控kong製zhi功gong能neng，排pai除chu模mo擬ni電dian路lu的de非fei線xian性xing誤wu差cha和he調tiao整zheng誤wu差cha以yi及ji溫wen度du漂piao移yi等deng因yin素su的de影ying響xiang，這zhe可ke大da大da提ti高gao伺si服fu係xi統tong的de性xing能neng
，並bing為wei實shi現xian最zui優you控kong製zhi
、自適應控製創造條件。同時，要開發高精度、快速檢測元件與高性能的伺服電機（執行元件）。

　　如何提高交流伺服係統的性能指標

　　眾所周知
，伺服係統由伺服驅動裝置和驅動元件組成，高性能的伺服係統還有檢測裝置，用來反饋實際的輸出狀態。

　　舒所長介紹
，在交流伺服係統中，電動機的類型有永磁同步交流伺服電機（PMSM）和感應異步交流伺服電機（IM），其中永磁同步電機具備十分優良的低速性能，可以實現弱磁高速控製，具有調速範圍寬廣
、動態特性和效率高的優點，已經發展成為伺服係統的主流之選。而異步伺服電機雖然結構堅固
、價格低廉，但在特性與效率上與永磁同步電機存在差距，隻在大功率場合得到重視。

　　隨著交流伺服係統的應用範圍逐漸拓寬，其性能的評價標準也得到廣泛關注。舒所長將性能指標大致分為調速範圍
、定位精度、穩速精度、動態響應和運行穩定性等方麵，同時他對這幾個指標分別做了詳細說明，他解釋道：“低檔的伺服係統調速範圍在1：1000以上，一般的在1：5000～1：10000，高性能的可以達到1：100000以上
；定位精度一般都要達到±1個脈衝
，尤其是低速下的穩速精度。比如給定1rpm時，一般的在±0.1rpm以內
，高性能的可以達到±0.01rpm以內；動態響應方麵，通常衡量的指標是係統最高響應頻率，即給定最高頻率的正弦速度指令，係統輸出速度波形的相位滯後不超過90度或者幅值不小於50％。進口三菱伺服電機MR－J3係列的響應頻率高達900Hz，而國內主流產品的頻率在200～500Hz；運行穩定性主要是指係統在電壓波動、負載波動、電機參數變化
、上位控製器輸出特性變化、電磁幹擾，以及其他特殊運行條件下，維持穩定運行並保證一定的性能指標的能力。這方麵國產產品與世界先進產品相比差距較大。”

　　同tong時shi
，舒shu所suo長chang從cong控kong製zhi策ce略lve方fang麵mian對dui伺si服fu係xi統tong性xing能neng進jin行xing了le進jin一yi步bu闡chan釋shi，他ta介jie紹shao，基ji於yu電dian機ji穩wen態tai數shu學xue模mo型xing的de電dian壓ya頻pin率lv控kong製zhi方fang法fa和he開kai環huan磁ci通tong軌gui跡ji控kong製zhi方fang法fa都dou難nan以yi達da到dao良liang好hao的de伺si服fu特te性xing
，目mu前qian普pu遍bian應ying用yong的de是shi基ji於yu永yong磁ci電dian機ji動dong態tai解jie耦ou數shu學xue模mo型xing的de矢shi量liang控kong製zhi方fang法fa，這zhe是shi現xian代dai伺si服fu係xi統tong的de核he心xin控kong製zhi方fang法fa。他ta強qiang調tiao說shuo：“雖然人們為了進一步提高控製特性和穩定性，提出了反饋線性化控製、滑模變結構控製、自適應控製等理論，還有不依賴數學模型的模糊控製和神經元網絡控製方法
，但是大多在矢量控製的基礎上附加應用這些控製方法。”

　　什麼樣的伺服係統才是用戶最需要的
？

　　近年來
，伺服係統的發展始終以穩定性、xiangyingxingyujingduweifazhanzhuzhou，zheyeshiyonghuzaishiyongguochengzhongzuiweikanzhongdejidayinsu。wendingdexitongkeyizaigeidingshuruhuowaijieganraozuoyongxia
，zaiduanzandetiaojiehoudadaoxindehuozhehuifudaoyuanyoudepinghengzhuangtai
；伺服係統的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。以數控機床為例
，允許的偏差一般都在0.01～0.00lmm之間；快速響應性是伺服係統動態品質的標誌之一，即要求跟蹤指令信號的響應要快，一方麵要求過渡過程時間短，一般在200ms以內，甚至小於幾十毫秒。而另一方麵，為了滿足超調要求
，要求過渡過程的前沿陡，即上升率要大。

　　舒(shu)所(suo)長(chang)還(hai)強(qiang)調(tiao)
，由(you)於(yu)用(yong)戶(hu)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)經(jing)常(chang)會(hui)遇(yu)到(dao)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)頻(pin)繁(fan)的(de)啟(qi)動(dong)和(he)製(zhi)動(dong)過(guo)程(cheng)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)具(ju)有(you)高(gao)性(xing)能(neng)，即(ji)電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)力(li)矩(ju)與(yu)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)的(de)比(bi)值(zhi)大(da)
，以(yi)產(chan)生(sheng)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)加(jia)速(su)或(huo)製(zhi)動(dong)力(li)矩(ju)。要(yao)求(qiu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)在(zai)低(di)速(su)時(shi)有(you)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)輸(shu)出(chu)力(li)矩(ju)且(qie)運(yun)轉(zhuan)平(ping)穩(wen)，以(yi)便(bian)在(zai)與(yu)機(ji)械(xie)運(yun)動(dong)部(bu)分(fen)連(lian)接(jie)中(zhong)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)中(zhong)間(jian)環(huan)節(jie)
；同(tong)時(shi)，寬(kuan)調(tiao)速(su)範(fan)圍(wei)的(de)速(su)度(du)調(tiao)節(jie)係(xi)統(tong)也(ye)是(shi)用(yong)戶(hu)較(jiao)為(wei)關(guan)注(zhu)的(de)熱(re)點(dian)。以(yi)機(ji)床(chuang)行(xing)業(ye)為(wei)例(li)，從(cong)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)結(jie)構(gou)看(kan)，數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)位(wei)置(zhi)閉(bi)環(huan)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)看(kan)作(zuo)是(shi)位(wei)置(zhi)調(tiao)節(jie)為(wei)外(wai)環(huan)、速su度du調tiao節jie為wei內nei環huan的de雙shuang閉bi環huan自zi動dong控kong製zhi係xi統tong，其qi內nei部bu的de實shi際ji工gong作zuo過guo程cheng是shi把ba位wei置zhi控kong製zhi輸shu入ru轉zhuan換huan成cheng相xiang應ying的de速su度du給gei定ding信xin號hao後hou，再zai通tong過guo調tiao速su係xi統tong驅qu動dong伺si服fu電dian機ji，實shi現xian實shi際ji位wei移yi。數shu控kong機ji床chuang的de主zhu運yun動dong要yao求qiu調tiao速su性xing能neng也ye比bi較jiao高gao，因yin此ci要yao求qiu伺si服fu係xi統tong為wei高gao性xing能neng的de寬kuan調tiao速su係xi統tong。

　　目前
，伺服係統的應用行業逐漸增多，行業用戶的需求也在完善著伺服係統的功能與性能。舒所長介紹說：“jinjinian，suizheguoneiwaigongsiyingyongsifuchanpindechenggonganlizengduo，yijizaiguowaizhanhuishangguanyuyundongkongzhixinjishudejianwen，wodazhidizongjieleyixiesifuqudongxitong
、運動控製和相關軟件的發展趨勢：首先就是產品的模塊化設計，同時在產品中融入機器安全的概念；同時，在適合運動控製的工業協議方麵，我們注意到包括倍福、貝加萊、丹納赫

、西xi門men子zi等deng公gong司si都dou推tui出chu了le自zi己ji的de通tong訊xun協xie議yi。這zhe些xie通tong訊xun協xie議yi都dou為wei多duo軸zhou實shi時shi同tong步bu控kong製zhi提ti供gong了le可ke能neng性xing
，也ye被bei一yi些xie高gao端duan伺si服fu驅qu動dong器qi集ji成cheng進jin去qu。目mu前qian，國guo內nei的de相xiang關guan企qi業ye與yu研yan究jiu所suo已yi經jing進jin行xing了le研yan發fa實shi踐jian
，這zhe一yi方fang麵mian消xiao化hua了le國guo外wai的de先xian進jin技ji術shu，另ling一yi方fang麵mian也ye為wei自zi己ji的de總zong線xian標biao準zhun的de製zhi定ding做zuo出chu了le有you益yi的de嚐chang試shi。”

運動控製產品競爭的新特性

獨立驅動技術提高用戶收益