一、伺服系統的發展趨勢有哪些
1、高效率化：盡管這方面(mian)的(de)(de)工作早(zao)就在進行，但是仍(reng)需要繼續(xu)加(jia)強(qiang)。主要包括(kuo)電機本(ben)身(shen)的(de)(de)高(gao)效(xiao)率(lv)比如永磁材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)的(de)(de)改(gai)進和(he)更(geng)好(hao)的(de)(de)磁鐵安(an)裝結構設計，也包括(kuo)驅(qu)動(dong)系統的(de)(de)高(gao)效(xiao)率(lv)化，包括(kuo)逆變器驅(qu)動(dong)電路的(de)(de)優(you)化，加(jia)減速(su)運動(dong)的(de)(de)優(you)化，再生(sheng)制動(dong)和(he)能(neng)量反饋以及(ji)更(geng)好(hao)的(de)(de)冷卻(que)方式等(deng)。
2、直接驅動：直接驅(qu)(qu)動包(bao)括采用盤式(shi)電機(ji)(ji)的(de)轉臺伺服(fu)(fu)驅(qu)(qu)動和采用直線電機(ji)(ji)的(de)線性(xing)伺服(fu)(fu)驅(qu)(qu)動，由于消(xiao)除了中間傳遞誤(wu)差，從而(er)實現(xian)了高速化和高定(ding)位(wei)精度。直線電機(ji)(ji)容易改(gai)變(bian)形狀(zhuang)的(de)特點可以使(shi)采用線性(xing)直線機(ji)(ji)構的(de)各種(zhong)裝置實現(xian)小(xiao)型化和輕量化。
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)機、反饋、控制、驅(qu)動(dong)、通訊的(de)縱向一體化(hua)成(cheng)為當(dang)前(qian)小(xiao)功率伺服(fu)系統(tong)的(de)一個(ge)發展(zhan)方向。有(you)時(shi)我(wo)們稱這種集(ji)成(cheng)了驅(qu)動(dong)和通訊的(de)電機叫(jiao)智能化(hua)電機（Smart Motor），有(you)時(shi)我(wo)們把集(ji)成(cheng)了運動(dong)控制和通訊的(de)驅(qu)動(dong)器叫(jiao)智能化(hua)伺服(fu)驅(qu)動(dong)器。電機、驅(qu)動(dong)和控制的(de)集(ji)成(cheng)使三(san)者從設計、制造(zao)到(dao)運行、維護都(dou)更緊密地融為一體。但是這種方式(shi)面(mian)臨更大(da)的(de)技(ji)術挑戰（如可靠性(xing)）和工程師使用習慣的(de)挑戰，因此很難成(cheng)為主流，在整個(ge)伺服(fu)市場(chang)中是一個(ge)很小(xiao)的(de)有(you)特色(se)的(de)部分。
5、通用化：通(tong)(tong)用(yong)型驅動器配置(zhi)(zhi)(zhi)有大量的(de)參數和豐富的(de)菜單功能，便于用(yong)戶在不(bu)改變硬件(jian)配置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)條件(jian)下，方便地(di)設置(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)V/F 控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、無(wu)(wu)速度(du)傳(chuan)(chuan)感器開(kai)環矢(shi)量控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、閉環磁通(tong)(tong)矢(shi)量控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、永(yong)磁無(wu)(wu)刷(shua)交流伺服電(dian)動機控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)再生單元等五種(zhong)工作方式(shi)，適用(yong)于各種(zhong)場合，可(ke)以驅動不(bu)同(tong)類(lei)型的(de)電(dian)機，比(bi)如(ru)異步電(dian)機、永(yong)磁同(tong)步電(dian)機、無(wu)(wu)刷(shua)直流電(dian)機、步進電(dian)機，也可(ke)以適應不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)(chuan)感器類(lei)型甚至(zhi)無(wu)(wu)位置(zhi)(zhi)(zhi)傳(chuan)(chuan)感器。可(ke)以使用(yong)電(dian)機本(ben)身(shen)配置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)反饋構成(cheng)半閉環控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統，也可(ke)以通(tong)(tong)過接口(kou)與外部(bu)的(de)位置(zhi)(zhi)(zhi)或速度(du)或力矩傳(chuan)(chuan)感器構成(cheng)高(gao)精(jing)度(du)全閉環控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統。
6、智能化：現(xian)代交(jiao)流伺服驅動(dong)(dong)(dong)器都(dou)具備參數記憶、故(gu)障自診斷和分析功能(neng)，絕大多數進口驅動(dong)(dong)(dong)器都(dou)具備負(fu)載慣量測定和自動(dong)(dong)(dong)增益(yi)調(diao)整功能(neng)，有(you)的(de)可以(yi)自動(dong)(dong)(dong)辨(bian)識電(dian)機的(de)參數，自動(dong)(dong)(dong)測定編碼器零位(wei)，有(you)些則能(neng)自動(dong)(dong)(dong)進行振動(dong)(dong)(dong)抑(yi)止。將電(dian)子(zi)齒輪(lun)、電(dian)子(zi)凸輪(lun)、同(tong)步跟蹤、插補運動(dong)(dong)(dong)等控制(zhi)功能(neng)和驅動(dong)(dong)(dong)結合在(zai)一起，對于伺服用戶(hu)來說，則提(ti)供了更好的(de)體驗(yan)。
7、網絡化和模塊化：將(jiang)現場總(zong)線(xian)和工(gong)業以太網技術、甚至無線(xian)網絡技術集成到伺服(fu)驅(qu)動器當中，已經(jing)成為歐洲和美國廠商的(de)常用做法(fa)。現代工(gong)業局域網發展(zhan)的(de)重要方向和各種總(zong)線(xian)標準(zhun)競爭的(de)焦點就是如何適應(ying)高性(xing)能運動控制(zhi)對數(shu)(shu)據傳(chuan)輸實時(shi)性(xing)、可靠性(xing)、同步性(xing)的(de)要求。隨著國內對大規(gui)模(mo)分布式(shi)控制(zhi)裝置的(de)需求上(shang)升，高檔數(shu)(shu)控系統的(de)開發成功(gong)，網絡化數(shu)(shu)字伺服(fu)的(de)開發已經(jing)成為當務之急(ji)。模(mo)塊(kuai)(kuai)化不(bu)僅指(zhi)(zhi)伺服(fu)驅(qu)動模(mo)塊(kuai)(kuai)、電源模(mo)塊(kuai)(kuai)、再生制(zhi)動模(mo)塊(kuai)(kuai)、通訊(xun)模(mo)塊(kuai)(kuai)之間的(de)組(zu)合(he)方式(shi)，而且指(zhi)(zhi)伺服(fu)驅(qu)動器內部軟件(jian)和硬件(jian)的(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)化和可重用。
8、從故障診斷到預測性維護：隨著機器(qi)安(an)全標準的不斷(duan)發展(zhan)，傳統的故障診斷(duan)和保護(hu)技術(shu)（問題(ti)發生(sheng)的時(shi)候判斷(duan)原因(yin)并采(cai)取措施避免故障擴大化(hua)）已經(jing)落伍，最(zui)新的產品嵌(qian)入了預測性(xing)維護(hu)技術(shu)，使得(de)人們可以(yi)通過Internet及(ji)時(shi)了解重(zhong)要技術(shu)參(can)數的動態趨勢，并采(cai)取預防(fang)性(xing)措施。比如：關注電流(liu)的升(sheng)高，負載(zai)變化(hua)時(shi)評估尖峰電流(liu)，外殼(ke)或鐵(tie)芯溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高時(shi)監視溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)，以(yi)及(ji)對(dui)電流(liu)波形發生(sheng)的任何畸變保持警惕。
9、專用化和多樣化：雖然(ran)市(shi)場上(shang)存在通用化的(de)伺服(fu)產品系列，但是為某種特定應用場合專門設(she)計制造的(de)伺服(fu)系統比比皆(jie)是。利用磁性(xing)材(cai)料不同性(xing)能、不同形狀、不同表(biao)面(mian)粘(zhan)接結構(gou)（SPM）和嵌入式永磁（IPM）轉子結構(gou)的(de)電(dian)機(ji)出現，分割式鐵芯結構(gou)工藝(yi)在日本(ben)的(de)使用使永磁無刷伺服(fu)電(dian)機(ji)的(de)生產實現了(le)高效率、大(da)批量和自動化，并引起國內廠家的(de)研究。
10、小型化和大型化：無(wu)(wu)論是永磁無(wu)(wu)刷(shua)伺服電機(ji)(ji)還(huan)是步進電機(ji)(ji)都積極向更小(xiao)的(de)尺(chi)寸(cun)發展(zhan)(zhan)，比如(ru)20，28，35mm外(wai)徑；同時也(ye)在(zai)發展(zhan)(zhan)更大功率和尺(chi)寸(cun)的(de)機(ji)(ji)種，已經看到500KW永磁伺服電機(ji)(ji)的(de)出現，體現了向兩極化發展(zhan)(zhan)的(de)傾向。
二、伺服系統的發展方向
隨著生產力不斷發展，要求伺服系統向高精(jing)度、高速度、大功率(lv)方向發展。
1、充分利用迅速發展(zhan)的(de)電子(zi)和計算(suan)機技術，采用數字式伺服系(xi)統(tong)，利用微機實現調節控(kong)制(zhi)，增強軟(ruan)件(jian)控(kong)制(zhi)功(gong)能，排除模擬電路的(de)非線性誤差和調整誤差以(yi)及溫度漂移(yi)等因素的(de)影響，這可大大提(ti)高伺服系(xi)統(tong)的(de)性能，并(bing)為實現最優(you)控(kong)制(zhi)、自(zi)適應(ying)控(kong)制(zhi)創造條件(jian)。
2、開(kai)發高(gao)精(jing)度、快速檢(jian)測元件。
3、開發高(gao)性能的伺服電(dian)機（執行元件(jian)）。交流(liu)伺服電(dian)機的變速比(bi)(bi)已達1∶10000，使用日益增多(duo)。無刷電(dian)機因(yin)無電(dian)刷和換向片零部件(jian)，加(jia)速性能要比(bi)(bi)直(zhi)流(liu)伺服電(dian)機高(gao)兩倍(bei)，維護也較方便，常用于高(gao)速數(shu)控機床(chuang)。
