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)工作(zuo)早就在進行(xing)，但是仍需要繼續加強。主要包括電機(ji)本身的(de)高(gao)效率比(bi)如永磁材料性能的(de)改(gai)進和(he)(he)更好(hao)的(de)磁鐵安(an)裝結(jie)構設(she)計(ji)，也包括驅動系統的(de)高(gao)效率化，包括逆(ni)變器(qi)驅動電路的(de)優化，加減速運(yun)動的(de)優化，再(zai)生制(zhi)動和(he)(he)能量反饋以及更好(hao)的(de)冷卻方(fang)式等。
2、直接驅動：直(zhi)接驅(qu)動(dong)包括采(cai)用(yong)盤(pan)式電(dian)機的轉(zhuan)臺(tai)伺(si)服驅(qu)動(dong)和采(cai)用(yong)直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機的線(xian)(xian)性(xing)伺(si)服驅(qu)動(dong)，由于消(xiao)除了(le)中間傳遞誤差，從而實(shi)現了(le)高(gao)(gao)速化(hua)和高(gao)(gao)定位精(jing)度。直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機容易(yi)改變(bian)形狀的特(te)點(dian)可以使采(cai)用(yong)線(xian)(xian)性(xing)直(zhi)線(xian)(xian)機構的各種裝置實(shi)現小(xiao)型化(hua)和輕(qing)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(dian)動(dong)(dong)機(ji)、反饋、控制(zhi)(zhi)、驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)、通訊(xun)的(de)(de)縱向一(yi)體化(hua)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)當前小功率伺服(fu)系統的(de)(de)一(yi)個發展方向。有時(shi)我(wo)們稱這(zhe)種集(ji)成(cheng)(cheng)了(le)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)和通訊(xun)的(de)(de)電(dian)機(ji)叫智能(neng)(neng)化(hua)電(dian)機(ji)（Smart Motor），有時(shi)我(wo)們把集(ji)成(cheng)(cheng)了(le)運(yun)動(dong)(dong)控制(zhi)(zhi)和通訊(xun)的(de)(de)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)器叫智能(neng)(neng)化(hua)伺服(fu)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)器。電(dian)機(ji)、驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)和控制(zhi)(zhi)的(de)(de)集(ji)成(cheng)(cheng)使三者從(cong)設計、制(zhi)(zhi)造到(dao)運(yun)行、維護都更緊密地(di)融為(wei)(wei)一(yi)體。但是這(zhe)種方式面臨更大的(de)(de)技術挑(tiao)戰(zhan)（如(ru)可靠性）和工(gong)程(cheng)師使用習慣的(de)(de)挑(tiao)戰(zhan)，因此很難(nan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)主(zhu)流，在(zai)整個伺服(fu)市場中(zhong)是一(yi)個很小的(de)(de)有特色的(de)(de)部分。
5、通用化：通用型驅動(dong)器(qi)配置有大量的(de)(de)(de)參數(shu)和豐(feng)富的(de)(de)(de)菜(cai)單(dan)功能，便于(yu)用戶在不(bu)改變硬件配置的(de)(de)(de)條件下(xia)，方(fang)便地(di)設置成V/F 控制(zhi)、無(wu)速(su)度(du)傳感器(qi)開環(huan)(huan)矢量控制(zhi)、閉環(huan)(huan)磁(ci)通矢量控制(zhi)、永磁(ci)無(wu)刷(shua)(shua)交(jiao)流(liu)伺服電(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)控制(zhi)及(ji)再生單(dan)元等(deng)五種(zhong)工作方(fang)式，適用于(yu)各種(zhong)場合，可(ke)以(yi)驅動(dong)不(bu)同類型的(de)(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)(ji)，比如異步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)、永磁(ci)同步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)、無(wu)刷(shua)(shua)直流(liu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)、步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)(ji)，也可(ke)以(yi)適應(ying)不(bu)同的(de)(de)(de)傳感器(qi)類型甚至無(wu)位置傳感器(qi)。可(ke)以(yi)使用電(dian)機(ji)(ji)(ji)本身配置的(de)(de)(de)反饋構(gou)成半閉環(huan)(huan)控制(zhi)系統，也可(ke)以(yi)通過接口與外部的(de)(de)(de)位置或速(su)度(du)或力(li)矩傳感器(qi)構(gou)成高精(jing)度(du)全閉環(huan)(huan)控制(zhi)系統。
6、智能化：現(xian)代交流伺(si)服驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)都具備(bei)參數記(ji)憶、故障(zhang)自(zi)診斷和(he)分析功(gong)能(neng)(neng)，絕(jue)大(da)多數進口驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)都具備(bei)負載慣量測定(ding)和(he)自(zi)動(dong)(dong)增益調整功(gong)能(neng)(neng)，有(you)(you)的(de)可以自(zi)動(dong)(dong)辨識電機的(de)參數，自(zi)動(dong)(dong)測定(ding)編碼器(qi)零位，有(you)(you)些則(ze)能(neng)(neng)自(zi)動(dong)(dong)進行振動(dong)(dong)抑(yi)止(zhi)。將(jiang)電子齒輪(lun)、電子凸輪(lun)、同步跟蹤、插(cha)補(bu)運動(dong)(dong)等控制功(gong)能(neng)(neng)和(he)驅(qu)動(dong)(dong)結合在一起(qi)，對于伺(si)服用(yong)戶來說，則(ze)提供了(le)更好的(de)體驗。
7、網絡化和模塊化：將現(xian)(xian)場總線(xian)(xian)和工業(ye)以太網(wang)(wang)技術、甚至無線(xian)(xian)網(wang)(wang)絡技術集成(cheng)到(dao)伺(si)服(fu)驅動器當中，已(yi)經(jing)成(cheng)為歐洲(zhou)和美國廠商的(de)(de)(de)常用做法。現(xian)(xian)代工業(ye)局域網(wang)(wang)發(fa)展的(de)(de)(de)重要方向和各種總線(xian)(xian)標準(zhun)競爭的(de)(de)(de)焦點(dian)就(jiu)是如何適應高性(xing)(xing)能運動控制對(dui)數據(ju)傳輸實時性(xing)(xing)、可靠性(xing)(xing)、同步性(xing)(xing)的(de)(de)(de)要求(qiu)。隨著國內對(dui)大規模(mo)分布(bu)式控制裝置的(de)(de)(de)需求(qiu)上升，高檔數控系統的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)成(cheng)功(gong)，網(wang)(wang)絡化數字伺(si)服(fu)的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)已(yi)經(jing)成(cheng)為當務之(zhi)急。模(mo)塊(kuai)化不僅指伺(si)服(fu)驅動模(mo)塊(kuai)、電源模(mo)塊(kuai)、再生制動模(mo)塊(kuai)、通訊模(mo)塊(kuai)之(zhi)間的(de)(de)(de)組合方式，而且指伺(si)服(fu)驅動器內部軟件和硬件的(de)(de)(de)模(mo)塊(kuai)化和可重用。
8、從故障診斷到預測性維護：隨著機(ji)器安全標準的不斷發(fa)展，傳統的故(gu)障診斷和(he)保(bao)護技術(shu)（問題發(fa)生的時(shi)(shi)候判(pan)斷原因并采(cai)取措(cuo)施(shi)避免故(gu)障擴大化(hua)）已經落(luo)伍，最新(xin)的產品嵌入了(le)預(yu)測性維護技術(shu)，使得人們可以通過Internet及(ji)時(shi)(shi)了(le)解(jie)重要技術(shu)參數的動態趨勢，并采(cai)取預(yu)防(fang)性措(cuo)施(shi)。比如(ru)：關注電流的升高，負載變化(hua)時(shi)(shi)評(ping)估尖峰電流，外殼或鐵(tie)芯溫(wen)度(du)升高時(shi)(shi)監視(shi)溫(wen)度(du)傳感(gan)器，以及(ji)對電流波形發(fa)生的任(ren)何畸變保(bao)持警惕。
9、專用化和多樣化：雖(sui)然市場(chang)上存在通用(yong)化(hua)的(de)伺服(fu)產(chan)品系列，但是(shi)為某種特(te)定應用(yong)場(chang)合專門設計制造的(de)伺服(fu)系統比比皆是(shi)。利用(yong)磁性(xing)(xing)材(cai)料不同(tong)性(xing)(xing)能、不同(tong)形狀、不同(tong)表面粘接結(jie)構（SPM）和(he)嵌入式永(yong)磁（IPM）轉子結(jie)構的(de)電機出現，分割(ge)式鐵芯結(jie)構工藝在日本的(de)使用(yong)使永(yong)磁無刷伺服(fu)電機的(de)生產(chan)實(shi)現了高(gao)效(xiao)率、大批量和(he)自(zi)動化(hua)，并引起國內廠家的(de)研(yan)究。
10、小型化和大型化：無論是永磁(ci)無刷伺(si)服電(dian)(dian)機還是步進電(dian)(dian)機都積極向更小的(de)尺寸發展，比如20，28，35mm外徑(jing)；同(tong)時也在發展更大功率和尺寸的(de)機種，已經(jing)看到(dao)500KW永磁(ci)伺(si)服電(dian)(dian)機的(de)出現，體現了向兩極化發展的(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度、高速度、大功(gong)率方向發展。
1、充分利用迅速發展(zhan)的(de)電子和計(ji)算機技術，采用數(shu)字式(shi)伺服系統，利用微機實現(xian)(xian)調節(jie)控(kong)制(zhi)，增強軟件控(kong)制(zhi)功能，排除模擬電路的(de)非線性誤差和調整(zheng)誤差以及溫度(du)漂移等因(yin)素的(de)影響，這可大大提高(gao)伺服系統的(de)性能，并(bing)為(wei)實現(xian)(xian)最優控(kong)制(zhi)、自適應控(kong)制(zhi)創(chuang)造條件。
2、開(kai)發高精(jing)度、快速(su)檢(jian)測元件。
3、開發(fa)高(gao)性能的伺(si)服電(dian)機(ji)（執行(xing)元件）。交(jiao)流(liu)伺(si)服電(dian)機(ji)的變速(su)比已達1∶10000，使用日益增多。無刷(shua)電(dian)機(ji)因無電(dian)刷(shua)和換向(xiang)片零部件，加速(su)性能要比直流(liu)伺(si)服電(dian)機(ji)高(gao)兩倍，維護(hu)也較方便，常(chang)用于高(gao)速(su)數控機(ji)床。
