一、伺服系統的發展趨勢有哪些
1、高效率化：盡管這方面的(de)工作早就在進(jin)(jin)行，但是仍需(xu)要繼(ji)續加(jia)強。主要包(bao)括電機本身的(de)高效率(lv)比如(ru)永磁材料性能(neng)(neng)的(de)改進(jin)(jin)和更好的(de)磁鐵安(an)裝結構設(she)計，也包(bao)括驅(qu)動(dong)系統的(de)高效率(lv)化(hua)，包(bao)括逆(ni)變器驅(qu)動(dong)電路的(de)優化(hua)，加(jia)減速運(yun)動(dong)的(de)優化(hua)，再生制動(dong)和能(neng)(neng)量反饋以及更好的(de)冷(leng)卻方式等。
2、直接驅動：直(zhi)(zhi)接驅(qu)動包括采用盤式電(dian)機的(de)(de)轉臺伺服驅(qu)動和(he)采用直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)機的(de)(de)線(xian)性(xing)(xing)伺服驅(qu)動，由于消(xiao)除了中(zhong)間傳遞(di)誤差(cha)，從而實現(xian)了高(gao)速化和(he)高(gao)定位精度。直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)機容易改變形狀的(de)(de)特點可以使(shi)采用線(xian)性(xing)(xing)直(zhi)(zhi)線(xian)機構的(de)(de)各種裝(zhuang)置實現(xian)小(xiao)型(xing)化和(he)輕量化。
3、高速、高精、高性能化：采用更高精度的編碼器（每轉百萬脈沖級），更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP，無齒槽效應的高性能旋轉電機、直線電機，以及應用自適應、人工智能等各種現代控制策略，不斷將伺服系統的指標提高。
4、一體化和集成化：電動(dong)(dong)機(ji)(ji)、反饋、控(kong)制、驅動(dong)(dong)、通(tong)訊(xun)的縱向一體化成(cheng)為(wei)當前(qian)小(xiao)功(gong)率伺服(fu)系統的一個發展方向。有時我們稱這種(zhong)集成(cheng)了(le)驅動(dong)(dong)和(he)(he)通(tong)訊(xun)的電機(ji)(ji)叫智能化電機(ji)(ji)（Smart Motor），有時我們把集成(cheng)了(le)運(yun)動(dong)(dong)控(kong)制和(he)(he)通(tong)訊(xun)的驅動(dong)(dong)器(qi)(qi)叫智能化伺服(fu)驅動(dong)(dong)器(qi)(qi)。電機(ji)(ji)、驅動(dong)(dong)和(he)(he)控(kong)制的集成(cheng)使三者從設計、制造到運(yun)行、維護都(dou)更緊密地(di)融為(wei)一體。但是(shi)這種(zhong)方式面(mian)臨更大的技術挑戰(zhan)(zhan)（如(ru)可靠(kao)性）和(he)(he)工(gong)程師(shi)使用習慣的挑戰(zhan)(zhan)，因此很難(nan)成(cheng)為(wei)主流，在(zai)整(zheng)個伺服(fu)市場中是(shi)一個很小(xiao)的有特色的部(bu)分。
5、通用化：通用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)驅(qu)動器(qi)配(pei)(pei)置(zhi)有大量(liang)的參數和(he)豐(feng)富(fu)的菜單(dan)功能，便(bian)于用(yong)(yong)(yong)戶(hu)在不改變硬(ying)件配(pei)(pei)置(zhi)的條件下，方(fang)便(bian)地設(she)置(zhi)成(cheng)V/F 控制(zhi)(zhi)、無(wu)速(su)度傳(chuan)(chuan)感器(qi)開(kai)環(huan)矢(shi)量(liang)控制(zhi)(zhi)、閉(bi)環(huan)磁通矢(shi)量(liang)控制(zhi)(zhi)、永磁無(wu)刷(shua)交流伺(si)服電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)(ji)控制(zhi)(zhi)及再(zai)生單(dan)元(yuan)等五種工作方(fang)式(shi)，適用(yong)(yong)(yong)于各種場合，可(ke)(ke)以(yi)驅(qu)動不同類型(xing)(xing)的電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)，比如(ru)異步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、永磁同步電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、無(wu)刷(shua)直流電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)、步進電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)適應不同的傳(chuan)(chuan)感器(qi)類型(xing)(xing)甚至無(wu)位置(zhi)傳(chuan)(chuan)感器(qi)。可(ke)(ke)以(yi)使用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)本身配(pei)(pei)置(zhi)的反饋構成(cheng)半閉(bi)環(huan)控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)通過接口與外部(bu)的位置(zhi)或(huo)速(su)度或(huo)力矩傳(chuan)(chuan)感器(qi)構成(cheng)高精度全閉(bi)環(huan)控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)。
6、智能化：現代交流(liu)伺(si)服(fu)驅(qu)動器都(dou)具(ju)備(bei)參數(shu)(shu)記憶(yi)、故(gu)障自(zi)診斷(duan)和(he)分析(xi)功(gong)能，絕(jue)大多數(shu)(shu)進口驅(qu)動器都(dou)具(ju)備(bei)負載(zai)慣量測定(ding)和(he)自(zi)動增益(yi)調整功(gong)能，有(you)的(de)可以自(zi)動辨(bian)識(shi)電機(ji)的(de)參數(shu)(shu)，自(zi)動測定(ding)編碼器零位，有(you)些(xie)則(ze)能自(zi)動進行振動抑(yi)止。將電子(zi)齒輪(lun)、電子(zi)凸(tu)輪(lun)、同步跟蹤、插(cha)補運動等(deng)控制功(gong)能和(he)驅(qu)動結合在一起，對于伺(si)服(fu)用戶來(lai)說，則(ze)提(ti)供了更好的(de)體驗。
7、網絡化和模塊化：將現場總線和工業以太網技(ji)術、甚至無線網絡技(ji)術集成(cheng)到伺服(fu)驅(qu)動(dong)器當(dang)中，已(yi)經成(cheng)為(wei)歐洲和美(mei)國(guo)廠(chang)商的(de)(de)常用(yong)做法。現代(dai)工業局域網發(fa)展的(de)(de)重要方(fang)向和各種總線標準競爭的(de)(de)焦點(dian)就是如(ru)何適(shi)應高(gao)性能(neng)運(yun)動(dong)控制(zhi)對(dui)數據傳輸實(shi)時性、可(ke)靠性、同步性的(de)(de)要求。隨著(zhu)國(guo)內(nei)對(dui)大規(gui)模(mo)分布式(shi)控制(zhi)裝置的(de)(de)需(xu)求上(shang)升(sheng)，高(gao)檔數控系統的(de)(de)開發(fa)成(cheng)功，網絡化(hua)(hua)數字伺服(fu)的(de)(de)開發(fa)已(yi)經成(cheng)為(wei)當(dang)務之急。模(mo)塊化(hua)(hua)不僅指伺服(fu)驅(qu)動(dong)模(mo)塊、電源模(mo)塊、再生制(zhi)動(dong)模(mo)塊、通訊模(mo)塊之間的(de)(de)組合方(fang)式(shi)，而且指伺服(fu)驅(qu)動(dong)器內(nei)部軟件和硬(ying)件的(de)(de)模(mo)塊化(hua)(hua)和可(ke)重用(yong)。
8、從故障診斷到預測性維護：隨著(zhu)機(ji)器(qi)安全標準的(de)不斷(duan)發展，傳(chuan)統的(de)故(gu)障診斷(duan)和保護技術(shu)（問題發生的(de)時候判斷(duan)原因并(bing)采(cai)取(qu)(qu)措施(shi)避(bi)免故(gu)障擴(kuo)大化）已(yi)經落伍，最新的(de)產品嵌入了預測性維護技術(shu)，使得(de)人(ren)們可以通過Internet及(ji)時了解重要技術(shu)參數的(de)動(dong)態(tai)趨勢，并(bing)采(cai)取(qu)(qu)預防(fang)性措施(shi)。比如：關(guan)注電流的(de)升高，負載變化時評(ping)估(gu)尖峰電流，外殼(ke)或鐵芯溫度(du)(du)升高時監視溫度(du)(du)傳(chuan)感器(qi)，以及(ji)對電流波形發生的(de)任何(he)畸(ji)變保持警(jing)惕。
9、專用化和多樣化：雖然(ran)市場上存在通用(yong)(yong)化的(de)伺(si)服(fu)產品系(xi)列，但是為(wei)某種特(te)定應(ying)用(yong)(yong)場合(he)專門設計(ji)制(zhi)造的(de)伺(si)服(fu)系(xi)統比比皆(jie)是。利用(yong)(yong)磁(ci)性材料不(bu)(bu)同性能、不(bu)(bu)同形狀、不(bu)(bu)同表(biao)面粘接結(jie)構（SPM）和嵌(qian)入(ru)式永磁(ci)（IPM）轉子結(jie)構的(de)電(dian)機(ji)出(chu)現，分割式鐵芯結(jie)構工(gong)藝(yi)在日本的(de)使用(yong)(yong)使永磁(ci)無(wu)刷(shua)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)生產實現了高效(xiao)率、大批量和自(zi)動化，并引(yin)起(qi)國內(nei)廠家的(de)研究。
10、小型化和大型化：無(wu)論是永(yong)(yong)磁(ci)無(wu)刷伺服電機(ji)(ji)還(huan)是步進電機(ji)(ji)都積極(ji)向(xiang)更小的(de)尺寸發(fa)展，比如20，28，35mm外徑(jing)；同時也在發(fa)展更大功(gong)率和尺寸的(de)機(ji)(ji)種，已經看到500KW永(yong)(yong)磁(ci)伺服電機(ji)(ji)的(de)出(chu)現，體現了向(xiang)兩極(ji)化發(fa)展的(de)傾向(xiang)。
二、伺服系統的發展方向
隨著生產力不斷發展，要求伺服系統向(xiang)高(gao)精度、高(gao)速度、大(da)功率方向(xiang)發展。
1、充(chong)分利用(yong)迅速發展(zhan)的電子和計算(suan)機(ji)技術，采用(yong)數字式伺(si)服(fu)系統(tong)，利用(yong)微(wei)機(ji)實現調節控制，增強軟件(jian)控制功能，排(pai)除模擬電路的非線性(xing)誤差和調整誤差以(yi)及溫度漂移等因素的影響(xiang)，這可大(da)大(da)提高伺(si)服(fu)系統(tong)的性(xing)能，并為實現最優控制、自適應控制創造條(tiao)件(jian)。
2、開發高精度(du)、快速檢(jian)測元件。
3、開發高性能的伺服電(dian)(dian)機(ji)（執(zhi)行元件）。交流伺服電(dian)(dian)機(ji)的變速(su)比已達1∶10000，使(shi)用日(ri)益增多。無(wu)刷電(dian)(dian)機(ji)因無(wu)電(dian)(dian)刷和換向片零(ling)部(bu)件，加速(su)性能要比直流伺服電(dian)(dian)機(ji)高兩倍(bei)，維護也較方(fang)便，常用于(yu)高速(su)數控機(ji)床(chuang)。
