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)工作早就在進(jin)行，但是仍需要繼續(xu)加(jia)強。主要包(bao)括(kuo)電機(ji)本身的(de)(de)高效率比如永(yong)磁材料性能的(de)(de)改進(jin)和更好的(de)(de)磁鐵安裝結構設計，也包(bao)括(kuo)驅動系統的(de)(de)高效率化(hua)，包(bao)括(kuo)逆變器驅動電路的(de)(de)優(you)化(hua)，加(jia)減(jian)速運動的(de)(de)優(you)化(hua)，再生制(zhi)動和能量(liang)反(fan)饋以及更好的(de)(de)冷(leng)卻方(fang)式等。
2、直接驅動：直(zhi)接驅(qu)動(dong)(dong)包括采(cai)用盤式電(dian)機的轉(zhuan)臺(tai)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)(dong)和(he)采(cai)用直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機的線(xian)(xian)性(xing)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)(dong)，由于消除(chu)了(le)中間傳遞誤差，從而(er)實現(xian)了(le)高速化和(he)高定位精(jing)度(du)。直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機容(rong)易改變形狀的特點(dian)可以使采(cai)用線(xian)(xian)性(xing)直(zhi)線(xian)(xian)機構的各種裝置實現(xian)小(xiao)型化和(he)輕量(liang)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、反饋、控制、驅動(dong)(dong)、通訊(xun)的(de)縱(zong)向一(yi)體化成(cheng)(cheng)為(wei)當(dang)前小(xiao)功(gong)率(lv)伺(si)服系(xi)統(tong)的(de)一(yi)個發展方(fang)向。有時我(wo)們(men)稱這種集成(cheng)(cheng)了(le)驅動(dong)(dong)和通訊(xun)的(de)電機叫智能化電機（Smart Motor），有時我(wo)們(men)把集成(cheng)(cheng)了(le)運(yun)動(dong)(dong)控制和通訊(xun)的(de)驅動(dong)(dong)器(qi)叫智能化伺(si)服驅動(dong)(dong)器(qi)。電機、驅動(dong)(dong)和控制的(de)集成(cheng)(cheng)使(shi)三者從設計、制造到(dao)運(yun)行、維護都更緊密地融為(wei)一(yi)體。但是這種方(fang)式面(mian)臨更大的(de)技術挑戰（如可靠性）和工程師使(shi)用習慣的(de)挑戰，因此很(hen)難成(cheng)(cheng)為(wei)主(zhu)流，在整(zheng)個伺(si)服市場中(zhong)是一(yi)個很(hen)小(xiao)的(de)有特色的(de)部分。
5、通用化：通用(yong)(yong)型(xing)驅動(dong)器(qi)配置(zhi)(zhi)(zhi)有(you)大(da)量(liang)的(de)參(can)數和豐富(fu)的(de)菜單(dan)功能，便于用(yong)(yong)戶在不改變硬(ying)件(jian)配置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)條件(jian)下，方(fang)便地設置(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)V/F 控(kong)制、無(wu)速(su)(su)度傳感(gan)(gan)器(qi)開環(huan)(huan)矢(shi)量(liang)控(kong)制、閉(bi)(bi)環(huan)(huan)磁(ci)通矢(shi)量(liang)控(kong)制、永(yong)磁(ci)無(wu)刷交流伺服電動(dong)機(ji)(ji)控(kong)制及再生單(dan)元等五種工作方(fang)式(shi)，適用(yong)(yong)于各種場合，可(ke)(ke)以驅動(dong)不同類型(xing)的(de)電機(ji)(ji)，比如異步(bu)電機(ji)(ji)、永(yong)磁(ci)同步(bu)電機(ji)(ji)、無(wu)刷直流電機(ji)(ji)、步(bu)進電機(ji)(ji)，也(ye)可(ke)(ke)以適應不同的(de)傳感(gan)(gan)器(qi)類型(xing)甚(shen)至無(wu)位置(zhi)(zhi)(zhi)傳感(gan)(gan)器(qi)。可(ke)(ke)以使(shi)用(yong)(yong)電機(ji)(ji)本身配置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)反饋構(gou)成(cheng)半閉(bi)(bi)環(huan)(huan)控(kong)制系(xi)統(tong)，也(ye)可(ke)(ke)以通過接(jie)口(kou)與(yu)外部的(de)位置(zhi)(zhi)(zhi)或速(su)(su)度或力(li)矩傳感(gan)(gan)器(qi)構(gou)成(cheng)高精度全(quan)閉(bi)(bi)環(huan)(huan)控(kong)制系(xi)統(tong)。
6、智能化：現代交(jiao)流(liu)伺服驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器都具備參數(shu)記憶、故障自(zi)診斷和分析功(gong)能，絕大多數(shu)進口驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器都具備負(fu)載(zai)慣(guan)量測定和自(zi)動(dong)(dong)(dong)增益調整功(gong)能，有的(de)可以自(zi)動(dong)(dong)(dong)辨識電機的(de)參數(shu)，自(zi)動(dong)(dong)(dong)測定編碼(ma)器零位，有些則(ze)能自(zi)動(dong)(dong)(dong)進行(xing)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)抑止。將電子齒(chi)輪、電子凸輪、同步跟(gen)蹤、插補(bu)運(yun)動(dong)(dong)(dong)等控制功(gong)能和驅(qu)動(dong)(dong)(dong)結合(he)在(zai)一起，對于伺服用戶來說，則(ze)提供了更好的(de)體驗。
7、網絡化和模塊化：將現(xian)場總線和工(gong)業以太網(wang)技術、甚至無線網(wang)絡技術集(ji)成到伺(si)服驅(qu)動器當中(zhong)，已經(jing)成為(wei)歐(ou)洲和美國廠(chang)商(shang)的(de)(de)常用做法(fa)。現(xian)代(dai)工(gong)業局域網(wang)發(fa)展的(de)(de)重(zhong)要方(fang)向(xiang)和各種總線標(biao)準競爭的(de)(de)焦(jiao)點就是如何適應高(gao)性(xing)能運動控(kong)制對(dui)(dui)數(shu)(shu)據傳輸實時性(xing)、可靠性(xing)、同步性(xing)的(de)(de)要求。隨著國內對(dui)(dui)大規模(mo)(mo)(mo)分(fen)布(bu)式控(kong)制裝置(zhi)的(de)(de)需求上升(sheng)，高(gao)檔數(shu)(shu)控(kong)系統的(de)(de)開(kai)發(fa)成功，網(wang)絡化數(shu)(shu)字(zi)伺(si)服的(de)(de)開(kai)發(fa)已經(jing)成為(wei)當務(wu)之(zhi)急(ji)。模(mo)(mo)(mo)塊化不(bu)僅指(zhi)伺(si)服驅(qu)動模(mo)(mo)(mo)塊、電(dian)源模(mo)(mo)(mo)塊、再生制動模(mo)(mo)(mo)塊、通訊模(mo)(mo)(mo)塊之(zhi)間(jian)的(de)(de)組合方(fang)式，而(er)且指(zhi)伺(si)服驅(qu)動器內部軟件(jian)和硬件(jian)的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊化和可重(zhong)用。
8、從故障診斷到預測性維護：隨著機器安(an)全標準(zhun)的(de)(de)不斷發展，傳(chuan)統的(de)(de)故障(zhang)診斷和保護技(ji)術(shu)（問題發生的(de)(de)時(shi)候判(pan)斷原因并采取措(cuo)施(shi)避免故障(zhang)擴(kuo)大化）已經落伍(wu)，最新的(de)(de)產品(pin)嵌入了(le)預(yu)測(ce)性(xing)維護技(ji)術(shu)，使得人(ren)們可以通過Internet及時(shi)了(le)解重(zhong)要(yao)技(ji)術(shu)參(can)數的(de)(de)動態趨勢，并采取預(yu)防性(xing)措(cuo)施(shi)。比如(ru)：關注電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)升高，負(fu)載(zai)變化時(shi)評估尖(jian)峰電(dian)(dian)流(liu)，外殼(ke)或鐵(tie)芯溫度升高時(shi)監視溫度傳(chuan)感器，以及對電(dian)(dian)流(liu)波形(xing)發生的(de)(de)任(ren)何畸(ji)變保持(chi)警惕(ti)。
9、專用化和多樣化：雖(sui)然市(shi)場(chang)上(shang)存在通用(yong)(yong)(yong)化的(de)伺(si)服(fu)產品系列，但是為某(mou)種(zhong)特定應用(yong)(yong)(yong)場(chang)合專門設計制(zhi)造的(de)伺(si)服(fu)系統比比皆是。利用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)性(xing)材料不同性(xing)能、不同形(xing)狀、不同表(biao)面粘接結構(gou)（SPM）和嵌入式永磁(ci)(ci)(ci)（IPM）轉子結構(gou)的(de)電(dian)機出現，分割式鐵芯結構(gou)工(gong)藝在日本的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)使(shi)永磁(ci)(ci)(ci)無刷伺(si)服(fu)電(dian)機的(de)生產實(shi)現了高效率、大批量(liang)和自(zi)動(dong)化，并引起國內廠家的(de)研究(jiu)。
10、小型化和大型化：無論是(shi)永磁(ci)無刷伺服電(dian)機(ji)還是(shi)步進電(dian)機(ji)都(dou)積極(ji)向更(geng)小的尺寸(cun)發(fa)展(zhan)，比如20，28，35mm外(wai)徑；同時也在發(fa)展(zhan)更(geng)大(da)功率和尺寸(cun)的機(ji)種，已經看到500KW永磁(ci)伺服電(dian)機(ji)的出現，體(ti)現了向兩極(ji)化發(fa)展(zhan)的傾向。
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度、高速度、大功率方向發展(zhan)。
1、充分利用(yong)(yong)迅速發展的(de)電(dian)子和計算(suan)機技(ji)術，采用(yong)(yong)數字式伺服(fu)系統(tong)，利用(yong)(yong)微機實現(xian)(xian)調節(jie)控(kong)制(zhi)，增強軟件控(kong)制(zhi)功能，排除模擬(ni)電(dian)路的(de)非線性誤差和調整(zheng)誤差以及溫度漂移(yi)等(deng)因素的(de)影響，這可大大提高伺服(fu)系統(tong)的(de)性能，并為實現(xian)(xian)最優控(kong)制(zhi)、自適應控(kong)制(zhi)創造條件。
2、開發高(gao)精度、快速檢測元件。
3、開發高性(xing)能(neng)的(de)(de)伺服電(dian)機(ji)（執(zhi)行元件）。交流(liu)伺服電(dian)機(ji)的(de)(de)變速(su)比已達1∶10000，使用日(ri)益增(zeng)多。無(wu)刷電(dian)機(ji)因無(wu)電(dian)刷和換向片(pian)零(ling)部件，加速(su)性(xing)能(neng)要比直(zhi)流(liu)伺服電(dian)機(ji)高兩倍，維護也較方便，常用于(yu)高速(su)數控機(ji)床(chuang)。
