伺服系统，工业自动化,。
发展。
1、通常我们提到的伺服，与伺服系统、伺服装置、伺服机构、伺服控制系统具有相同的意思，只是提法不同而已。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。鑫台铭伺服系统的结构组成以及其他形式的反馈控制系统没有根本上的区别。伺服控制系统按驱动元件类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统以及气动伺服系统。
2、伺服系统的结构组成机电一体化的伺服控制系统的结构类型繁多，就从自动控制理论的角度来进行分析，鑫台铭伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、检测环节、比较环节、执行环节等五部分。2.1 控制器控制器通常是PID控制电路或计算机， 控制器主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，用来控制执行元件按要求动作。2.2 被控对象被控对象多指一些机械参数量，例如：位移、加速度、力、速度和力矩等。2.3 执行环节执行环节的作用是按控制信号的规则，将输入的各形式能量转化成机械能，驱动被控对象工作。2.4 检测环节检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要量纲的装置，一般包括传感器（编码器）和转换电路。2.5 比较环节比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入之间的偏差信号。这个环节通常由专门的电路或计算机来实现。
3、技术方面的要求因其自身的技术特点，使伺服系统的应用较为广泛。3.1、系统精度伺服系统精度指的是输出量根据输入信号要求的精确程度，以误差的形式表现，可概括为动态误差、静态误差以及稳态误差。3.2、响应特性响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，这决定了伺服系统是否具有良好的效率。影响响应速度的因素有很多，例如：处理器的运行速度、运动系统的阻尼等都可以影响到响应速度。3.3、工作频率工作频率通常是指系统允许输入信号的频率区间。当输入正确的工作频率信号时，系统能够按指令要求正常地工作；而当超出工作频率外的信号输入时，系统不能进行正常工作
4、伺服系统的现状4.1、伺服驱动产品4.1.1伺服电机按容量将其分为大容量、中容量、小容量、超小容量（MINI型）四种类型。其中，功率在22―55KW之间为大容量型，功率在300W―15KW之间为中容量型，功率在30―750W之间为小容量型，功率在10―20W之间为超小容量型。4.1.2 编码器现在以信号线数量是5根的新型的位置编码器居多，分为绝对值型和增量型两种，具有62.5μs的通信周期，12位的数据长度，4 M/s的通信速率，高达20 bit/rev编码器分辨率，也就是说每转生成100万个脉冲，有高达6000 r/min的转速，且仅用16μA电流。 除了光电编码器之外，磁编码器值得关注。磁编码器的重量和体积都比光电编码器小几十倍，温度范围更宽，几乎不怕冲击和振动。其工作原理非常简单，磁编码器的定子是一颗内嵌霍尔磁敏元件和DSP的芯片，体积可以小到MSOP-24封装，它的转子是一颗两极磁钢。它的分辨率是16位，精度是12位。4.1.3 伺服控制单元伺服控制单元也叫伺服控制器或是伺服驱动器。虽有较低成本、较快的相应速度、连续性较好的特点，但传统模拟控制会因为温度升高发生漂移，调试系统不易掌握，柔性化设计实现难，无法完成复杂的计算，对现代控制理论指导下的控制算法无法实现等。4.1.4 上位控制从上面的CNC控制器、运动控制器及可编程控制器（PLC），能连接到底端的CNC控制器、通用输入/输出（I/O）控制单元。可控制单轴，在高达44轴的模式下也可控制，从模拟到网络不同类型的信号可通过控制器进行连接。
5、4.2 比较直流与交流伺服系统液压的伺服系统现在已经发展成为电气伺服系统，存在直流（DC）和交流（AC）两种类型之分。直流伺服电机流行于20世纪70年代，但在70年代末至80年代初，其逐渐被交流伺服驱动技术取代，且当时工业领域实现自动化的基础技术就包括交流伺服驱动技术。由于电机本身有一定缺陷，所以直流伺服驱动技术发展受到了影响。因直流伺服电机结构复杂、转子在运行过程中温度逐渐升高，使其无法精准确地连接其他机械设备，而且在大容量和高速的情况很难派上用场。因此，直流伺服驱动技术机械转向器的发展瓶颈就产生了。负荷特性和低惯性是交流伺服电机两大特点。这个就体现了交流伺服电机的比较优势。因为直流伺服电机换向器、电刷等部件所造成的各种问题在交流伺服电机中都被避免了，因此，包括工厂自动化（FA）在内的许多领域都广泛使用交流伺服系统。
6、发展趋势最开始是火炮控制、船舶的自动驾驶及指挥仪使用伺服控制系统，发展到后来，其被广泛推广，尤其是在导弹、飞船、天线位置控制、工业自动化方面都有使用。伺服系统方便、快速、灵活、准确的驱动在机电设备中发挥了重要的作用，其发展与伺服电机的发展相辅相成，伺服驱动早在20世纪60年代以前，不是液压的就是直接以驱动为主要特征的伺服电机，采取开环控制的方法来进行位置控制。直流伺服电机则是在60―70年代出现并迅速发展起来的，其在工业等相关的领域有了空前的发展和推广，其采用的开环控制方法也被闭环控制所取代。永磁式直流电机一直以来都在数控机床应用中占主导作用，它没有励磁的耗损，很容易就能使电路得到控制，有较好的低速性能。自20世纪80年代开始，交流伺服驱动技术得到迅猛发展，与此同时，交流伺服系统的性能也在不断地提高，相应的伺服传动装置也在不断的发展，经历了模拟式、数模混合式和全数字化过程。交流伺服在90年代得到了迅猛的发展，到了21世纪，其已经成为工业自动化控制的上世纪90年代交流伺服成为取得突破性发展。进入21世纪，交流伺服技术已成为工业自动化控制的主要使用技术。总体上来看，伺服系统可以往下面几个方面发展。6.1、交流化方面由原来的DC伺服系统转化成AC伺服系统。目前，AC伺服系统几乎占据了国际市场，发达国家的AC伺服电机在所有产品中的占有率达到了80%以上，但是在国内可以生产AC伺服系统的企业几乎找不到。由此推断，在不久的将来，除了少数微型电机领域以外的原来DC伺服电机占据的市场外，所有的市场将被AC伺服电机占有。6.2、全数字化方面以电子器件为主的伺服控制单元将被使用新型高速微处理器和专用数字信号处理机的完全取代，进而促进伺服系统的全数字化。实现完全数字化，对实现软件伺服控制十分有利，而使得现代控制理论的模糊控制、神经元网络、人工智能、最优控制等先进算法能应用于伺服系统。6.3、小型化和微型化目前，如功率场效应管（MOSFET）、绝缘门极晶体管（IGBT）、晶体管（GTR）等大部分新型功率半导体器件被伺服控制系统采用。通过这些器件的利用，使伺服单元输出回路的功耗有所下降，系统的反映速度也有所加强，消除工作噪声。尤其是开始使用智能控制功率模块（Intelligent Power Modules，简称IPM）伺服控制系统，其将能耗制动、过温、过压、过流保护、输入隔离及故障诊断等功能全都集成在了一个不是很大的模块当中。6.4、高度集成化新型的伺服系统将原有伺服系统划分方法进行了升级，利用单一的、集成且功能强大的控制单元控制系统。同一控制单元有相同功能的，其单元的性能可以通过软件设置系统参数来改变。此外，还可以通过接口和外部设备位置或者力矩传感器组成的闭环控制系统来改变。使得设备本身自带传感器组成半闭环控制系统。在集成化提高的同时，也明显减少了整个控制系统的空间，使整个设备的安装和调试简单化。6.5、智能化方面目前所有工业控制设备发展的大趋势就是智能化，而伺服驱动系统作为一种高级的工业控制装置也不可避免。智能型产品是如今最新的信息化伺服控制单元的设计形式。而所谓的智能则主要体现在下面几个功能上：首先，参数记忆的功能可以实现，通过人机对话，完成系统中所有参数的相关设计，利用软件设置的方法进行相应的修改，存储数据时通过保存伺服单元来实现。利用通信接口和上位计算机来修改相关运行数据参数。其次，伺服驱动系统具有自诊断系统，可以进行自身故障分析，将系统运行中出现的问题原因和诊断结果实时反映到用户的界面，便于工作人员对系统进行监控和及时维护。最后，某些伺服系统还设计了参数自整定的程序。与此同时，为了使得系统性能稳定，必须要对系统参数进行闭环调节，耗费大量人力、物力。伺服单元带有自整定功能的可以在试运行的过程中，对系统内部参数进行自动整定，使设备达到最优化的程度，这也是伺服系统未来的发展方向，对用户提供新型服务。6.6、高抗干扰性伺服系统有两方面的抗干扰能力，其中一方面是对于周边设备，伺服系统没有干扰；另一方面是伺服系统不被周边设备所干扰。从干扰介质上分类干扰为传导干扰和辐射干扰等。解决办法也应该从干扰源上分析来着手解决，防止干扰的常用方法有：加超导磁环、隔离、滤波器、屏蔽等。有专家提出了一种消除干扰脉冲和因电机轴抖动而产生的误码脉冲的算法，将此算法应用于实际的交流伺服控制系统中，结果显示在编码器分辨率不变的前提下，系统的检测精度得到极大提高。6.7、模块化和网络化在国外，工厂自动化（Factory Automation，FA）工程技术在飞速发展，并且显示发展势头非常旺盛。它以工业局域网技术为基础的，为适应工业局域网技术发展趋势，专用的局域网接口和标准如RS-232C或RS-422等串行通信接口在新型的伺服系统中都有配置。设置这些接口使伺服单元同其他控制设备之间相互联接的能力明显的增强了，进而也更容易与CNC控制系统相连接了，想要把几台甚至是数十台的伺服单元与上位计算机连接组合成一个大的数控系统，仅仅用一根光缆或者是电缆就可以做到。此外，还可通过串行接口，连接可编程控制器（PLC）的数控模块。
7、结语综上所述，伺服系统发展的方向是为了满足产业应用的要求。已成为工业自动化的支撑性技术之一的伺服控制技术，将致力于往智能型、数字化、网络化、高速度、高性能的方向发展，以便更好地为工业自动化高效产能服务。
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希望你在百忙之中看出一点能帮助你就是我最大心愿。