一、伺服系統的發展趨勢有哪些
1、高效率化：盡管這方面的工作早就在進(jin)行，但是仍需要繼續加(jia)強。主要包括(kuo)電機本身(shen)的高效率比如永磁材料性能(neng)的改進(jin)和(he)更(geng)好的磁鐵安裝(zhuang)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)，也(ye)包括(kuo)驅動系統的高效率化，包括(kuo)逆變器(qi)驅動電路的優(you)化，加(jia)減(jian)速運(yun)動的優(you)化，再生制動和(he)能(neng)量反饋以及更(geng)好的冷卻方式(shi)等。
2、直接驅動：直(zhi)接驅動(dong)包括(kuo)采(cai)用(yong)盤式電機的(de)轉臺伺(si)服驅動(dong)和采(cai)用(yong)直(zhi)線(xian)(xian)電機的(de)線(xian)(xian)性伺(si)服驅動(dong)，由于消除了中間傳遞誤差(cha)，從而實現(xian)了高速化(hua)和高定位精(jing)度(du)。直(zhi)線(xian)(xian)電機容(rong)易改變(bian)形狀的(de)特(te)點可以使(shi)采(cai)用(yong)線(xian)(xian)性直(zhi)線(xian)(xian)機構的(de)各種裝(zhuang)置實現(xian)小型化(hua)和輕量(liang)化(hua)。
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)、反饋、控(kong)(kong)制、驅動(dong)(dong)、通訊(xun)的(de)(de)縱向(xiang)一(yi)體化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)當前小(xiao)功率伺服系(xi)統的(de)(de)一(yi)個發展(zhan)方向(xiang)。有時我們(men)稱這(zhe)種集成(cheng)(cheng)(cheng)了驅動(dong)(dong)和(he)(he)通訊(xun)的(de)(de)電機(ji)叫智能(neng)化(hua)(hua)電機(ji)（Smart Motor），有時我們(men)把集成(cheng)(cheng)(cheng)了運(yun)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制和(he)(he)通訊(xun)的(de)(de)驅動(dong)(dong)器叫智能(neng)化(hua)(hua)伺服驅動(dong)(dong)器。電機(ji)、驅動(dong)(dong)和(he)(he)控(kong)(kong)制的(de)(de)集成(cheng)(cheng)(cheng)使(shi)三者從設計、制造到(dao)運(yun)行(xing)、維護都(dou)更緊密地融為(wei)(wei)一(yi)體。但是這(zhe)種方式(shi)面臨更大的(de)(de)技術挑戰(zhan)（如可靠性(xing)）和(he)(he)工(gong)程(cheng)師(shi)使(shi)用習慣的(de)(de)挑戰(zhan)，因此很難(nan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)主流，在(zai)整個伺服市場中(zhong)是一(yi)個很小(xiao)的(de)(de)有特色的(de)(de)部分(fen)。
5、通用化：通(tong)用(yong)型驅動(dong)器(qi)配(pei)置有大量(liang)的(de)參數和(he)豐富的(de)菜單功(gong)能(neng)，便(bian)于用(yong)戶在不(bu)(bu)改變硬件配(pei)置的(de)條件下(xia)，方(fang)便(bian)地(di)設(she)置成V/F 控制(zhi)、無速度傳(chuan)感(gan)器(qi)開環矢(shi)量(liang)控制(zhi)、閉環磁(ci)通(tong)矢(shi)量(liang)控制(zhi)、永(yong)磁(ci)無刷交流伺服(fu)電(dian)動(dong)機控制(zhi)及再生單元等五種(zhong)工作方(fang)式，適用(yong)于各(ge)種(zhong)場(chang)合，可(ke)(ke)(ke)以(yi)驅動(dong)不(bu)(bu)同(tong)類(lei)型的(de)電(dian)機，比如異步(bu)(bu)電(dian)機、永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)(bu)電(dian)機、無刷直流電(dian)機、步(bu)(bu)進(jin)電(dian)機，也可(ke)(ke)(ke)以(yi)適應不(bu)(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)類(lei)型甚至(zhi)無位(wei)置傳(chuan)感(gan)器(qi)。可(ke)(ke)(ke)以(yi)使用(yong)電(dian)機本(ben)身配(pei)置的(de)反饋構成半閉環控制(zhi)系(xi)統，也可(ke)(ke)(ke)以(yi)通(tong)過(guo)接口與外(wai)部(bu)的(de)位(wei)置或速度或力(li)矩(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)構成高(gao)精度全閉環控制(zhi)系(xi)統。
6、智能化：現(xian)代交流(liu)伺服(fu)驅動(dong)器(qi)都(dou)具(ju)備參數記憶(yi)、故障自(zi)診斷和(he)(he)分(fen)析(xi)功(gong)能，絕大多數進口(kou)驅動(dong)器(qi)都(dou)具(ju)備負載(zai)慣(guan)量(liang)測定和(he)(he)自(zi)動(dong)增益調整功(gong)能，有的可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)辨識電(dian)機的參數，自(zi)動(dong)測定編(bian)碼器(qi)零(ling)位，有些(xie)則(ze)能自(zi)動(dong)進行振(zhen)動(dong)抑止。將(jiang)電(dian)子齒(chi)輪、電(dian)子凸輪、同步(bu)跟蹤、插(cha)補運動(dong)等控制(zhi)功(gong)能和(he)(he)驅動(dong)結合在一起，對于伺服(fu)用戶來說，則(ze)提供了更好的體驗。
7、網絡化和模塊化：將現場(chang)總線和(he)(he)工業以太(tai)網技術、甚至無線網絡技術集成(cheng)到伺(si)服(fu)驅動(dong)器當中，已(yi)經成(cheng)為歐(ou)洲(zhou)和(he)(he)美國廠商的(de)(de)(de)(de)常用(yong)做(zuo)法。現代(dai)工業局域網發展的(de)(de)(de)(de)重要方(fang)向和(he)(he)各(ge)種(zhong)總線標(biao)準競(jing)爭的(de)(de)(de)(de)焦點就是如何(he)適(shi)應高性能運動(dong)控(kong)(kong)制對(dui)數據傳輸實時(shi)性、可(ke)靠性、同步性的(de)(de)(de)(de)要求。隨著(zhu)國內對(dui)大(da)規模(mo)(mo)(mo)分(fen)布式(shi)控(kong)(kong)制裝置的(de)(de)(de)(de)需求上升，高檔數控(kong)(kong)系統的(de)(de)(de)(de)開(kai)發成(cheng)功，網絡化(hua)數字伺(si)服(fu)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發已(yi)經成(cheng)為當務之(zhi)急。模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)化(hua)不僅指伺(si)服(fu)驅動(dong)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、電源模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、再(zai)生制動(dong)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、通訊(xun)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)組合方(fang)式(shi)，而且指伺(si)服(fu)驅動(dong)器內部軟件和(he)(he)硬件的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)化(hua)和(he)(he)可(ke)重用(yong)。
8、從故障診斷到預測性維護：隨著機器安全標準的(de)(de)不斷發(fa)(fa)展，傳統的(de)(de)故(gu)障診斷和保(bao)護技(ji)術（問題發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)時候判斷原(yuan)因(yin)并采(cai)取措(cuo)(cuo)施避免(mian)故(gu)障擴大化(hua)）已經落伍，最新的(de)(de)產品(pin)嵌入了預測性維護技(ji)術，使得人們可以通過Internet及時了解(jie)重(zhong)要技(ji)術參數的(de)(de)動態(tai)趨勢，并采(cai)取預防性措(cuo)(cuo)施。比如：關注電流(liu)的(de)(de)升高(gao)，負載變化(hua)時評估尖峰電流(liu)，外殼(ke)或鐵芯溫(wen)度升高(gao)時監視(shi)溫(wen)度傳感器，以及對(dui)電流(liu)波形發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)任何畸(ji)變保(bao)持警惕。
9、專用化和多樣化：雖然市場上(shang)存在(zai)通用化的伺服(fu)(fu)產(chan)品系列，但是為某種特(te)定應用場合專(zhuan)門設計制造(zao)的伺服(fu)(fu)系統比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形(xing)狀、不同表面(mian)粘接結構（SPM）和嵌入(ru)式(shi)(shi)永(yong)磁（IPM）轉(zhuan)子結構的電(dian)機(ji)出現，分割(ge)式(shi)(shi)鐵芯(xin)結構工(gong)藝在(zai)日(ri)本的使用使永(yong)磁無(wu)刷伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)的生產(chan)實現了高效率、大批量(liang)和自動化，并(bing)引起國(guo)內(nei)廠家的研(yan)究(jiu)。
10、小型化和大型化：無論是(shi)永(yong)磁(ci)無刷伺服(fu)電機(ji)還是(shi)步(bu)進(jin)電機(ji)都積極向(xiang)(xiang)更小的尺寸發(fa)展(zhan)，比如20，28，35mm外徑(jing)；同時也(ye)在發(fa)展(zhan)更大功(gong)率和尺寸的機(ji)種，已經看到500KW永(yong)磁(ci)伺服(fu)電機(ji)的出(chu)現(xian)，體現(xian)了向(xiang)(xiang)兩極化發(fa)展(zhan)的傾向(xiang)(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、大功率(lv)方向(xiang)發展(zhan)。
1、充(chong)分(fen)利用迅速發展(zhan)的(de)電(dian)子(zi)和計算(suan)機技術(shu)，采用數字式伺服(fu)系統(tong)，利用微機實(shi)現調節控(kong)制(zhi)(zhi)，增強(qiang)軟件控(kong)制(zhi)(zhi)功能，排除模擬電(dian)路的(de)非線性(xing)誤(wu)差和調整誤(wu)差以及溫度(du)漂移(yi)等(deng)因素(su)的(de)影(ying)響，這(zhe)可(ke)大大提高伺服(fu)系統(tong)的(de)性(xing)能，并為實(shi)現最(zui)優控(kong)制(zhi)(zhi)、自適(shi)應控(kong)制(zhi)(zhi)創(chuang)造(zao)條件。
2、開發高精度、快速檢測元(yuan)件。
3、開發高(gao)(gao)性能(neng)(neng)的(de)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)（執(zhi)行元件(jian)(jian)）。交流伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)的(de)變速(su)比已達(da)1∶10000，使用日(ri)益增多。無(wu)刷電(dian)機(ji)(ji)因(yin)無(wu)電(dian)刷和換(huan)向片零部件(jian)(jian)，加(jia)速(su)性能(neng)(neng)要比直(zhi)流伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)高(gao)(gao)兩倍，維護(hu)也較方便，常用于高(gao)(gao)速(su)數(shu)控機(ji)(ji)床。
