一、伺服系統的發展趨勢有哪些
1、高效率化：盡管這方(fang)面的(de)(de)工作早就在(zai)進行，但是仍需(xu)要(yao)繼續加強(qiang)。主要(yao)包(bao)括電(dian)(dian)機本身的(de)(de)高(gao)效率比如永磁(ci)材料(liao)性能的(de)(de)改進和更好的(de)(de)磁(ci)鐵安裝結構設計，也包(bao)括驅(qu)動(dong)系(xi)統的(de)(de)高(gao)效率化，包(bao)括逆變器驅(qu)動(dong)電(dian)(dian)路的(de)(de)優化，加減速運動(dong)的(de)(de)優化，再生制動(dong)和能量反饋以及更好的(de)(de)冷卻方(fang)式等。
2、直接驅動：直接(jie)驅動(dong)包(bao)括采(cai)用盤式電機的(de)轉臺伺服驅動(dong)和(he)采(cai)用直線(xian)(xian)電機的(de)線(xian)(xian)性伺服驅動(dong)，由于(yu)消除了中間傳遞誤(wu)差，從而實現了高速化(hua)和(he)高定位精度。直線(xian)(xian)電機容易改(gai)變形狀的(de)特點(dian)可(ke)以使采(cai)用線(xian)(xian)性直線(xian)(xian)機構的(de)各(ge)種裝置實現小型化(hua)和(he)輕(qing)量化(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：電動機(ji)、反饋、控(kong)制、驅(qu)(qu)動、通訊(xun)的(de)縱向(xiang)一(yi)(yi)體化(hua)成為當前小(xiao)功(gong)率伺(si)(si)服(fu)系統的(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)發展方向(xiang)。有(you)時我(wo)們(men)稱這種(zhong)集(ji)成了驅(qu)(qu)動和通訊(xun)的(de)電機(ji)叫智能化(hua)電機(ji)（Smart Motor），有(you)時我(wo)們(men)把集(ji)成了運(yun)動控(kong)制和通訊(xun)的(de)驅(qu)(qu)動器叫智能化(hua)伺(si)(si)服(fu)驅(qu)(qu)動器。電機(ji)、驅(qu)(qu)動和控(kong)制的(de)集(ji)成使三者從設(she)計、制造(zao)到運(yun)行、維(wei)護都(dou)更緊密地融為一(yi)(yi)體。但是這種(zhong)方式面(mian)臨更大的(de)技術(shu)挑戰(zhan)（如可靠性）和工程師使用習(xi)慣的(de)挑戰(zhan)，因(yin)此很(hen)(hen)難成為主流，在整個(ge)(ge)(ge)伺(si)(si)服(fu)市場中(zhong)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)很(hen)(hen)小(xiao)的(de)有(you)特色的(de)部分(fen)。
5、通用化：通用(yong)型(xing)驅動(dong)器配置有大量的(de)(de)(de)參(can)數(shu)和豐(feng)富的(de)(de)(de)菜單(dan)(dan)功能，便(bian)于用(yong)戶在不(bu)改變(bian)硬件配置的(de)(de)(de)條件下，方便(bian)地設置成(cheng)(cheng)V/F 控(kong)制(zhi)、無速度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器開環(huan)矢(shi)量控(kong)制(zhi)、閉(bi)(bi)環(huan)磁通矢(shi)量控(kong)制(zhi)、永磁無刷交流伺服電(dian)動(dong)機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)及(ji)再生(sheng)單(dan)(dan)元等五種工(gong)作方式，適(shi)用(yong)于各種場合，可(ke)以驅動(dong)不(bu)同(tong)類型(xing)的(de)(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)，比如(ru)異步電(dian)機(ji)(ji)、永磁同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)、無刷直流電(dian)機(ji)(ji)、步進電(dian)機(ji)(ji)，也(ye)可(ke)以適(shi)應不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器類型(xing)甚至無位置傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器。可(ke)以使用(yong)電(dian)機(ji)(ji)本身(shen)配置的(de)(de)(de)反饋構(gou)成(cheng)(cheng)半(ban)閉(bi)(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)系(xi)統，也(ye)可(ke)以通過接口與外部的(de)(de)(de)位置或速度(du)或力矩傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器構(gou)成(cheng)(cheng)高精(jing)度(du)全閉(bi)(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)系(xi)統。
6、智能化：現(xian)代交流伺服驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)都具(ju)(ju)備參(can)數(shu)記憶、故(gu)障自(zi)診(zhen)斷和分析功(gong)能，絕大多數(shu)進口驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)都具(ju)(ju)備負載慣量測定(ding)(ding)和自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)增益調整功(gong)能，有的可以自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)辨識電機的參(can)數(shu)，自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)測定(ding)(ding)編碼器(qi)零位，有些(xie)則能自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)進行(xing)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)抑止。將電子齒輪、電子凸輪、同(tong)步跟(gen)蹤、插補運動(dong)(dong)(dong)(dong)等控制功(gong)能和驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)結合在一(yi)起，對于伺服用(yong)戶來說，則提供了更好的體驗。
7、網絡化和模塊化：將現場(chang)總線(xian)和(he)(he)工業(ye)以太網(wang)技(ji)術、甚至(zhi)無線(xian)網(wang)絡技(ji)術集成(cheng)到(dao)伺服驅(qu)動器當(dang)(dang)中(zhong)，已(yi)經成(cheng)為歐洲和(he)(he)美(mei)國廠(chang)商(shang)的(de)(de)常用(yong)(yong)做法。現代工業(ye)局域網(wang)發展的(de)(de)重(zhong)要(yao)方(fang)向和(he)(he)各種總線(xian)標準競爭的(de)(de)焦點就是(shi)如何適(shi)應高(gao)性(xing)(xing)能運動控(kong)(kong)制(zhi)對(dui)(dui)數據傳輸實時(shi)性(xing)(xing)、可靠(kao)性(xing)(xing)、同步性(xing)(xing)的(de)(de)要(yao)求。隨著國內(nei)對(dui)(dui)大規模分布(bu)式控(kong)(kong)制(zhi)裝置的(de)(de)需求上升，高(gao)檔數控(kong)(kong)系統的(de)(de)開發成(cheng)功，網(wang)絡化(hua)數字(zi)伺服的(de)(de)開發已(yi)經成(cheng)為當(dang)(dang)務之急。模塊(kuai)化(hua)不僅指伺服驅(qu)動模塊(kuai)、電源(yuan)模塊(kuai)、再生制(zhi)動模塊(kuai)、通訊模塊(kuai)之間的(de)(de)組合方(fang)式，而且指伺服驅(qu)動器內(nei)部軟件(jian)和(he)(he)硬(ying)件(jian)的(de)(de)模塊(kuai)化(hua)和(he)(he)可重(zhong)用(yong)(yong)。
8、從故障診斷到預測性維護：隨(sui)著(zhu)機器安(an)全(quan)標準的(de)(de)(de)(de)不斷發(fa)展(zhan)，傳統的(de)(de)(de)(de)故障(zhang)診斷和保護(hu)技(ji)術(shu)（問題發(fa)生的(de)(de)(de)(de)時候判斷原因并采取措施避免故障(zhang)擴大化）已(yi)經落伍，最新的(de)(de)(de)(de)產品(pin)嵌入了預測性維(wei)護(hu)技(ji)術(shu)，使得人們(men)可以(yi)通過(guo)Internet及時了解重(zhong)要技(ji)術(shu)參數的(de)(de)(de)(de)動(dong)態趨(qu)勢，并采取預防性措施。比如：關注電流的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)，負載(zai)變化時評(ping)估(gu)尖峰電流，外殼或鐵芯溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)時監視溫(wen)度(du)傳感(gan)器，以(yi)及對電流波(bo)形發(fa)生的(de)(de)(de)(de)任何畸變保持警惕。
9、專用化和多樣化：雖然市場上存在通用化的(de)伺(si)服(fu)產品系列，但(dan)是為某種特定應用場合專門(men)設計制造的(de)伺(si)服(fu)系統比比皆是。利(li)用磁性材(cai)料不(bu)(bu)同(tong)性能、不(bu)(bu)同(tong)形狀、不(bu)(bu)同(tong)表面粘(zhan)接(jie)結(jie)構（SPM）和嵌入式永磁（IPM）轉(zhuan)子結(jie)構的(de)電機(ji)出現(xian)，分割式鐵芯結(jie)構工藝(yi)在日本的(de)使用使永磁無刷伺(si)服(fu)電機(ji)的(de)生(sheng)產實現(xian)了高(gao)效率、大批量和自動化，并(bing)引起國內廠家的(de)研(yan)究。
10、小型化和大型化：無論是永磁無刷伺服電機(ji)(ji)還(huan)是步進電機(ji)(ji)都積極向(xiang)(xiang)更(geng)小的(de)(de)尺寸發展，比如20，28，35mm外徑；同(tong)時也(ye)在發展更(geng)大功率和尺寸的(de)(de)機(ji)(ji)種，已經(jing)看到(dao)500KW永磁伺服電機(ji)(ji)的(de)(de)出現(xian)，體現(xian)了向(xiang)(xiang)兩極化(hua)發展的(de)(de)傾(qing)向(xiang)(xiang)。
二、伺服系統的發展方向
隨著生產力不斷發展，要求伺服系統向高(gao)精度、高(gao)速度、大功率方向發展(zhan)。
1、充分利用迅速發展的(de)(de)電子和計算(suan)機技術，采(cai)用數字式伺(si)服系統，利用微機實現(xian)調節控制(zhi)，增強軟件(jian)控制(zhi)功能，排除模擬電路(lu)的(de)(de)非(fei)線性誤(wu)差(cha)和調整誤(wu)差(cha)以及溫度漂移等因素的(de)(de)影響，這可(ke)大(da)大(da)提高(gao)伺(si)服系統的(de)(de)性能，并(bing)為(wei)實現(xian)最優控制(zhi)、自(zi)適(shi)應控制(zhi)創造(zao)條件(jian)。
2、開發(fa)高精度、快速檢測元件。
3、開發高性(xing)能的伺服電(dian)機(ji)(ji)（執(zhi)行(xing)元件）。交流伺服電(dian)機(ji)(ji)的變(bian)速比已(yi)達1∶10000，使用日益增(zeng)多。無刷電(dian)機(ji)(ji)因無電(dian)刷和(he)換向片(pian)零部件，加速性(xing)能要(yao)比直(zhi)流伺服電(dian)機(ji)(ji)高兩倍，維護也較方(fang)便，常用于高速數控機(ji)(ji)床。
