伺服控制系统
伺服控制系统的4种控制方式
伺服控制系统的4种控制方式导语：伺服控制系统的3种控制方式，速度控制和转矩控制，位置控制。
伺服控制系统的3种控制方式，速度控制和转矩控制，位置控制基础知识一、伺服系统组成（自上而下）控制器：plc，变频器，运动控制卡等其他控制设备，也称为上位机；伺服驱动器：沟通上位机和伺服电机，作用类似于变频器作用于普通交流马达。
伺服电机：执行设备，接受来自驱动器的控制信号；机械设备：将伺服电机的圆周运动（或直线电机的直线运动）转换成所需要的运动形式；各类传感器和继电器：检测工业控制环境下的各种信号送给上位机或驱动器做为某些动作的判断标准。
二、伺服控制方式三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。
速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的，位置控制是通过发脉冲来控制的。
▶如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。
▶如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用速度或位置模式比较好。
▶如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。
▶如果本身要求不是很高，或者基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。
对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对电机进行调整。
如果控制器本身的运算速度很慢（比如PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。
如果控制器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到控制器上，减少驱动器的工作量，提高效率；如果有更好的上位控制器，还可以用转矩方式控制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是高端专用控制器才能这么做。
一般说驱动器控制的好坏，有个比较直观的比较方式，叫响应带宽。
当转矩控制或速度控制时，通过脉冲发生器给它一个方波信号，使电机不断的正转、反转，不断的调高频率，示波器上显示的是个扫频信号，当包络线的顶点到达最高值的70.7%时，表示已经失步，此时频率的高低，就能说明控制的好坏了，一般电流环能做到1000HZ 以上，而速度环只能做到几十赫兹。
位置控制伺服系统
位置控制伺服系统位置控制伺服系统是一种能够实现精确控制位置和速度的系统。
它的主要应用领域包括工业自动化、机器人技术、军工、医疗、航空航天等诸多领域。
本文将从位置控制伺服系统的原理、组成部分、应用特点等方面进行详细介绍。
一、位置控制伺服系统的原理位置控制伺服系统的原理基于反馈控制原理。
系统通过测量实际位置和期望位置之间的偏差，计算出伺服电机需要的控制信号来控制电机运动。
当实际位置接近期望位置时，控制信号会逐渐减小，并维持在稳态误差内。
因此，位置控制伺服系统可以实现高精度运动和定位。
二、位置控制伺服系统的组成部分位置控制伺服系统主要由伺服电机、编码器、控制器、传感器和执行器组成。
1. 伺服电机：伺服电机是位置控制伺服系统中最关键的部分。
它的特点是输出转矩稳定、响应速度快、精度高。
伺服电机一般包括电机本体、减速器和编码器。
2. 编码器：编码器是位置控制伺服系统中用于测量电机转角和速度的传感器。
编码器主要包括绝对编码器和增量编码器。
绝对编码器可以直接读取电机转角信息，无需进行零点复位，精度高。
增量编码器则需要进行零位标定。
3. 控制器：控制器是位置控制伺服系统中用于计算控制信号的核心部件。
控制器通常使用数字信号处理器（DSP）或单片机来实现。
控制器的任务是测量实际位置和期望位置之间的偏差，并通过控制算法计算出相应的控制信号来控制电机运动。
4. 传感器：传感器是位置控制伺服系统中用于测量机器人位置、速度、加速度等物理量的设备。
传感器主要包括陀螺仪、加速度计、惯性测量单元等。
5. 执行器：执行器是位置控制伺服系统中用于控制机器人运动的部件。
执行器主要包括液压马达、液压振动器、电动马达等。
三、位置控制伺服系统的应用特点位置控制伺服系统具有以下特点：1. 高精度：位置控制伺服系统可以实现高精度运动和定位，形成无人值守自动化生产线。
2. 高效率：位置控制伺服系统可以根据实际负载情况调整电机输出转矩，从而达到高效率的运转。
伺服控制系统
第四章伺服控制系统内容提要第一节概述第二节伺服系统的驱动元件第三节位置控制系统第四节伺服系统的特性对数控机床加工精度的影响第一节概述●伺服系统的概念●数控机床对伺服系统的要求伺服系统的概念伺服系统是一种反馈控制系统，以指令脉冲为输入给定值，与输出量进行比较，利用偏差值对系统进行自动调节，以消除误差，使输出量紧密跟踪给定值•伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成•伺服系统的性能直接关系到数控机床执行部件的静态和动态特性、工作精度、负载能力、响应快慢和稳定程度等•进给系统的作用在于保证切削过程能够继续进行，不能控制执行件的位移和轨迹；伺服系统将指令信息加以转换和放大，不仅能控制执行件的速度、方向，而且能精确控制其位置，以及几个执行件按一定的运动规律合成的轨迹数控机床对伺服系统的要求●调速范围宽调速范围是指最高进给速度和最低进给速度之比。
由于加工所用的刀具、被加工零件材质以及零件加工要求的变化范围很广，为了保证在所有加工情况下都能得到最佳的切削条件和加工质量，要求有很大的同时要求在调速范围内，速度均匀、稳定，低速时无爬行，在零速时伺服电机处于电磁锁住状态，以保证定位精度不变●精度高数控机床是按预定的程序自动进行加工的，不可能像普通机床那样用手动操作来调整和补偿各种因素对加工精度的影响，故要求数控机床的实际位移和指令位移之差要小●响应快要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快，即灵敏程度要高，达到最大稳定速度的时间要短，这种过渡一般都在200ms以内，甚至几十毫秒响应的快慢反映了系统跟踪精度的高低，且直接影响轮廓加工精度的高低和加工表面质量的好坏●低速大扭矩数控机床的进给系统常在相对较低的速度下进行切削，故要求伺服系统能够输出大的转矩。
普通加工直径为400mm的车床，纵向和横向的驱动力矩都在10Nm以上为了输出大的扭矩，数控机床的进给传动链应尽量短，传动的摩擦系数尽量小，并减少间隙，提高刚度，减少惯量，提高效率第二节伺服系统的驱动元件 驱动元件(伺服电机)是伺服系统的关键部件，它接受控制系统发来的进给指令信号，并将其转变为角位移或直线位移，以驱动数控机床的进给部件实现所要求的运动对伺服驱动元件的要求●这种运动要能进、能退、能快、能慢，既精确又灵敏。
伺服控制系统
第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。
在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。
机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。
近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。
目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。
1.1伺服系统的基本概念1.1.1伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。
伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。
1.1.2伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。
1.1.3伺服系统性能的基本要求1）精度高。
伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。
2）稳定性好。
稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。
3）快速响应。
响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
4）调速范围宽。
调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。
5）低速大转矩。
在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。
伺服控制系统课程设计
伺服控制系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握伺服控制系统的基本原理、组成和应用，能够分析简单的伺服控制系统，并具备初步的设计和调试能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解伺服控制系统的定义、分类和基本原理；（2）掌握伺服控制系统的组成及其作用；（3）熟悉伺服控制系统的应用领域。
2.技能目标：（1）能够分析简单的伺服控制系统；（2）具备伺服控制系统的设计和调试能力；（3）学会使用相关仪器仪表和软件进行伺服控制系统的分析和设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对自动化领域的兴趣和责任感；（3）提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.伺服控制系统的定义、分类和基本原理；2.伺服控制系统的组成及其作用；3.伺服控制系统的应用领域；4.伺服控制系统的设计和调试方法；5.相关仪器仪表和软件的使用。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解伺服控制系统的基本原理、组成和应用；2.讨论法：引导学生讨论伺服控制系统的设计和调试方法；3.案例分析法：分析具体的伺服控制系统实例，加深学生对知识的理解；4.实验法：让学生动手进行伺服控制系统的设计和调试，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：伺服控制系统相关教材；2.参考书：介绍伺服控制系统的相关书籍；3.多媒体资料：课件、视频、图片等；4.实验设备：伺服控制系统实验装置；5.软件：伺服控制系统分析和设计软件。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2.作业：布置与课程内容相关的作业，检查学生对知识的理解和应用能力；3.考试：定期进行考试，检验学生对课程知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题的能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的表现以及对知识的综合运用能力。
伺服系统控制方法
伺服系统是一种常见的控制系统，用于精确控制机械运动。
以下是一些伺服系统的控制方法：
1.PID控制：PID控制是一种常用的控制方法，通过综合考虑系统的输入、
输出和误差来调整系统的控制输出，以实现系统的稳定和精确控制。
2.PI控制：PI控制是PID控制的一种简化形式，只考虑系统的误差，不考
虑系统的输入和输出。
3.PD控制：PD控制是PID控制的另一种简化形式，只考虑系统的误差和输
入。
4.P控制：P控制只考虑系统的误差，不考虑系统的输入和输出。
5.Fuzzy控制：Fuzzy控制是一种模糊逻辑控制方法，通过使用模糊逻辑来
处理不精确或不确定的信息，以实现系统的控制。
6.Neural network控制：Neural network控制是一种基于神经网络的控制
方法，通过使用神经网络来模拟系统的行为，并使用反向传播算法来训练网络，以实现系统的控制。
这些控制方法可以用于不同类型的伺服系统，以实现系统的精确控制和稳定性。
伺服控制系统设计
Wop (s)
s(Ts s
K 1)(T2 s
1)
3.2 单闭环位置伺服系统
伺服系统旳闭环传递函数
W cl
(s)
TsT2 s 3
(Ts
K T2 )s2
s
K
闭环传递函数旳特性方程式
TsT2s3 (Ts T2 )s2 s K 0
3.2 单闭环位置伺服系统
用Routh稳定判据，为保证系统稳定，
须使
K
Ts T2 TsT2
单位置环伺服系统开环传递函数对数幅频特性
3.3 双闭环伺服系统
在电流闭环控制旳基础上，设计位置 调整器，构成位置伺服系统，位置调整 器旳输出限幅是电流旳最大值。 以直流伺服系统为例，对于交流伺服 系统也合用，只须对伺服电动机和驱动 装置应作对应旳改动。
3.3 双闭环伺服系统
Tm
R J CT Ce
Tl
La R
3.2 单闭环位置伺服系统
驱动器
电机
直流伺服系统控制对象构造图
采用PD调整器，其传递函数为
减速器
WAPR (s) WPD (s) K p (1 d s)
3.2 单闭环位置伺服系统
伺服系统开环传递函数
Wop (s)
s(Ts s
K ( d s 1)
1)(TmTl s2 Tms
3.5 复合控制旳伺服系统
前馈控制器旳传递函数选为
G(s) 1 W2 (s)
得到
m (s) 1
* m
(
s)
3.5 复合控制旳伺服系统
理想旳复合控制随动系统旳输出量可以完 全复现给定输入量，其稳态和动态旳给定误 差都为零。 系统对给定输入实现了“完全不变性” 。 需要引入输入信号旳各阶导数作为前馈控 制信号，但同步会引入高频干扰信号，严重 时将破坏系统旳稳定性，这时不得不再加上 滤波环节。
伺服系统的控制方式
伺服系统的控制方式伺服系统是一种用来控制和驱动机械设备的系统，广泛应用于工业生产和自动化领域。
伺服系统的控制方式在不同的应用场景中有所差异，下面将介绍几种常见的伺服系统控制方式。
一、位置控制方式位置控制是伺服系统最基本的控制方式之一，通过控制伺服电机的输出位置来实现对机械系统的控制。
该控制方式常用于要求精确定位的场景，如机床加工、印刷机械等。
在位置控制方式下，控制系统会将目标位置与实际位置进行比较，然后通过调整电机的输出来减小误差。
通过控制伺服电机的运动速度和加速度，可以实现精确的位置控制。
二、速度控制方式速度控制是伺服系统另一种常见的控制方式，通过控制伺服电机的输出速度来实现对机械系统的控制。
该控制方式常用于需要保持匀速运动的场景，如输送带、风机等。
在速度控制方式下，控制系统会将目标速度与实际速度进行比较，然后通过调整电机的输出来减小误差。
通过控制伺服电机的加速度和减速度，可以实现平稳的速度控制。
三、力控制方式力控制是伺服系统的一种高级控制方式，通过控制伺服电机的输出力来实现对机械系统的控制。
该控制方式常用于需要精确控制力的场景，如装配机械、机器人等。
在力控制方式下，控制系统会将目标力与实际力进行比较，然后通过调整电机的输出来减小误差。
通过控制伺服电机的力矩和力度，可以实现精确的力控制。
四、扭矩控制方式扭矩控制是伺服系统的另一种高级控制方式，通过控制伺服电机的输出扭矩来实现对机械系统的控制。
该控制方式常用于需要精确控制扭矩的场景，如卷绕机械、起重机等。
在扭矩控制方式下，控制系统会将目标扭矩与实际扭矩进行比较，然后通过调整电机的输出来减小误差。
通过控制伺服电机的电流和电压，可以实现精确的扭矩控制。
综上所述，伺服系统的控制方式包括位置控制、速度控制、力控制和扭矩控制。
不同的控制方式适用于不同的应用场景，可以根据具体需求选择合适的控制方式。
通过科学合理的伺服系统控制方式，可以实现对机械设备的高效、精确控制，提高生产效率和产品质量。
伺服系统
台达ASDA-B系列伺服驱动器介绍：
端子记号 R 、S 、 T U、V、W
名称 主控回路电源输入端 电机连接线
P、D、C
接地端
回生电阻端
两处 连接上位控制器 编码器连接器 通讯连接器（个人电脑）
CN1
CN2 CN3
ASDA-B驱动器模式设置
模式名称
位置模式
模式代号
P
模式码
00
说明
驱动器接受位置命令 ，位置命令有端子台 输入型号形态为脉冲 。 驱动器接受速度命令 ，速度命令有内部寄 存器提供也可外部端 子输入仿真电压（10~+10) 驱动器接受速度命令 ，速度命令仅有内部 寄存器提供。 驱动器受转矩命令， 转矩命令有内部寄存 器提供或有外部端子 输入仿真电压（10~+10)。
2位置控制： 位置控制一般是通过外部输入的脉冲的频率来 确定转速的大小，通过脉冲的个数来确定转的动 的角度。一般应用与定位控制例如数控机床印刷 机械等。 3速度控制： 通过模拟量的输入或直接对寄存器赋值都可以 进行转动速度的控制。
伺服驱动器结构：
主电路： 主电路的结构是采用交-直-交结构与变频器类 似主电路中滤波电路后的发光二极管为电源指示 需注意当外部电源断开时由于滤波器电容给它放 电所以仍能发光故使用伺服驱动器时等指示灯灭 时在接线。
一、伺服系统
伺服系统又称随动系统，是用来精确地跟随或
复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的
位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标 （或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主 要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变 换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和
位置控制非常灵活方便。
永磁同步交流伺服电机结构： 永磁同步交流伺服电机 由定子、转子和编码器构成。
伺服控制系统
伺服系统的概念伺服系统是一种反馈控制系统,以指令脉冲为输入给定值,与输出量进行比较,利用偏差值对系统进行自动调节,以消除误差,使输出量紧密跟踪给定值.cnc装置放大转换速度控制伺服电机工作台检测单元51. 伺服系统的概念(续)伺服系统一般由驱动控制单元,驱动元件,机械传动部件,执行件和检测反馈环节等组成.伺服控制系统与一般机床进给系统有着本质的区别:进给系统的作用在于保证切削过程能够继续进行,不能控制执行件的位移和轨迹;伺服系统将指令信息加以转换和放大,不仅能控制执行件的速度,方向,而且能精确控制其位置,以及几个执行件按一定的运动规律合成的轨迹.伺服系统的性能直接关系到数控机床执行部件的静态和动态特性,工作精度,负载能力,响应快慢和稳定程度等.62. 数控机床对伺服系统的要求调速范围宽调速范围是指最高进给速度和最低进给速度之比.由于加工所用的刀具,被加工零件材质以及零件加工要求的变化范围很广,为了保证在所有的加工情况下都能得到最佳的切削条件和加工质量,要求进给速度能在很大的范围内变化,即有很大的调速范围.同时要求在调速范围内,速度均匀,稳定,低速时无爬行,在零速时伺服电机处于电磁锁住状态,以保证定位精度不变.72. 数控机床对伺服系统的要求(续)精度高数控机床是按预定的程序自动进行加工的,不可能像普通机床那样用手动操作来调整和补偿各种因素对加工精度的影响,故要求数控机床的实际位移和指令位移之差要小.现代数控机床的位移精度一般为0.01-0.001mm,甚至可高达0.1 m.以保证加工质量的一致性,保证复杂曲线,曲面零件的加工精度.82. 数控机床对伺服系统的要求(续)响应快要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快,即灵敏度要高,达到最大稳定速度的时间要短,这种过渡过程一般都在200ms以内,甚至几十毫秒,即过渡过程的前沿要陡,斜率要大.响应的快慢反映了系统跟踪精度的高低,且直接影响轮廓加工精度的高低和加工表面质量的好坏.92. 数控机床对伺服系统的要求(续)低速大扭矩数控机床的进给系统常在相对较低的速度下进行切削,故要求伺服系统能够输出大的转矩.普通加工直径400mm的车床,纵向和横向的驱动力矩都在10n.m以上.为此数控机床的进给传动链应尽量短,传动的摩擦系数尽量小,并减少间隙,提高刚度,减少惯量,提高效率.第二节伺服系统的驱动元件111. 对伺服驱动元件的要求驱动元件(即伺服电机)是伺服系统的关键部件,它接受控制系统发来的进给指令信号,并将其转变为角位移或直线位移,以驱动数控机床的进给部件实现所要求的运动.而这种运动要能进,能退,能快,能慢,既精确又灵敏.它应满足下列要求:调速范围宽精度高电机的负载特性好电机的结构简单2. 直流伺服电机2.1 直流电机的工作原理直流伺服电机与一般直流电机的工作原理完全相同,他励直流电机转子上的载流导体(即电枢绕组),在定子磁场中受到电磁转矩m的作用,使电机转子旋转.frfufiaraiu+电磁转矩:atikm=式中:)电机的转矩系数(φ= mttckk电机电枢电流ai电枢转动后,因导体切割磁力线而产生反电动势,其值为:nkeea=电势系数电枢的转速2. 直流伺服电机(续)作用在电枢的电压u应等于反电势与电枢电压降之和,即frfufiaraiu+aaarieu+=电枢电阻上式就是电机的电压平衡方程式,且eaakriun=改变电机转速有三种方法:(1)改变电枢电压u;(2)改变磁通量φ(即改变ke的值),改变激磁回路的电阻rf以改变激磁电流if,可以达到改变磁通量的目的;(3)在电枢回路中串联调节电阻.2.2 直流电机的静态特性frfufiaraiau+atmikt φ =式中:电枢回路的电压平衡方程式为:直流电机的工作原理建立在电磁定律基础上,即直流切割磁力线产生电磁转矩,电磁力的大小正比于电机中气隙的磁场.电磁转矩表示为-电磁转矩.-电枢电流;磁场磁通;转矩系数;mattik φaaaaeriu+=式中:-电枢上的外加电压.电枢反电势;电枢电阻;aaauer 2.2 直流电机的静态特性(续)frfufiaraiu+ω φ =eake式中:由以上各式可得:电枢反电势与转速之间的关系为:电机转速(角速度);电势系数; ωekmteaeatkkrkuφ φ=ω2此式表示电机转速与电磁力矩的关系,称为机械特性,即静态特性.稳定运行时,电磁转矩与所带负载转矩相等.当负载转矩为零时,电磁转矩也为零,这时可得:φ =ωeaku0理想空载转速当电机带动某一负载tl时,电机转速与理想空载转速ω0会有一个差值ω, ω表明了机械特性的硬度, ω越小,机械特性越硬.2.3 直流电机的动态特性dtdjttlmω= 在数控机床的进给伺服系统中,电机经常处于过渡过程工作状态,其动态特性直接影响生产率,加工精度和表面质量.永磁直流电机有着优良的动态品质.直流电机的力矩平衡方程式为:时间.-惯量;-电机转子上总的转动电机转子的角速度;转矩;折算到电机轴上的负载电机电磁转矩;式中,t jttlm ω 该式表明动态过程中,电机由直流电能转换来的电磁转矩tm克服负载转矩后,其剩余部分用来克服机械惯量而产生加速度,以使电机由一种稳定状态过渡到另一种稳定状态.17直流电机示例18上次课内容回顾介绍了开放式数控系统的实现技术;介绍了伺服系统的概念;介绍了数控机床对伺服系统的要求;介绍了直流伺服电机的工作原理;2005-06-07第15周193. 交流伺服电机直流伺服电机具有良好的调速性能,但直流电机的电刷和换向器易磨损,需要经常维护,而且换向器换向时会产生火花,使电机的转速和应用环境受到限制.交流电机则没有上述缺点,且转子惯量比直流电机小,动态响应更好.一般在同样的体积下,交流电机的输出功率可比直流电机提高10%-70%.同时,交流电机的容量可比直流电机大些,电压和转速也更高.在数控机床上主要应用的是永磁式交流伺服电机.203.1 交流伺服电机的调速方法交流伺服电机的调速采用变频调速的方法,即改变电源的频率f.交流伺服电机变频调速的关键问题是要获得变频,调压的交流电源.变频调压常用交流-直流-交流方法.即将工频交流电整流成直流电,再将直流逆变为频率可调的交流电.21交流伺服电机示例224. 直线电机将旋转电机沿径向剖开后,拉直展开便形成了直线电机.它省去了联轴器,滚珠丝杠螺母副等传动环节,直接驱动工作台移动.目前应用较多的是交流直线电机(永磁同步和感应异步式两种),原来的定子称为"初级",原来的转子称为"次级".将"初级"和"次级"分别安装在机床的运动部件和固定部件上,初级的三项绕组通电时即可实现部件间的相对运动.23直线电机示例245. 步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件.步进电机的转子上无绕组,且均匀分布若干个齿,定子上有激磁绕组.当输给激磁绕组一个电脉冲时,转子就转过一个相应的角度,称为步距角.步进电机的角位移和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入脉冲同步.步进...。
机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计
钟。 F.体积小、自定位和价格低是步进电动机驱动控制的三大优势。 G. 步进电机控制系统抗干扰性好
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二、 伺服驱动控制系统设计的基本要求
1. 高精度控制 2. 3. 调速范围宽、低速稳定性好 4. 快速的应变能力和过载能力强 5. 6.
闭环调节系统。
(4) ①
② 调节方法。
(5) ① 使用仪器。用整定电流环的仪器记录或观察转速实际值波形，电
② 调节方法。
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六、 晶体管脉宽(PWN)直流调速系统
晶体管脉宽直流调速系统与用频率信号作开关的晶闸管系统相比，具 (1) 由于系统主电源采用整流滤波，因而对电网波形影响小，几乎不 (2) 由于晶体管开关工作频率很高（在2 kHz左右），因此系统的 (3) 电枢电流的脉动量小，容易连续，不必外加滤波电抗器也可平稳 (4) 系统的调速范围很宽，并使传动装置具有较好的线性，采用Z2
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(2) ① A. 步进电动机型号：130BYG3100D (其他型号干扰大) B. 静转矩15 N·m C. 步距角0.3°/0 6°
D. 空载工作频率40 kHz E. 负载工作频率16 kHz ② A. 驱动器型号ZD-HB30810 B. 输出功率500 W C. 工作电压85～110 V D. 工作电流8 A E. 控制信号，方波电压5～9 V，正弦信号6～15 V ③ 控制信号源。
(3) ① 标准信号控制系统（如图6-16） ②检测信号控制系统 （如图6-17）
③ 计算机控制系统（如图6-18）
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图6-16 标准信号控制系统图 图6-17 检测信号控制系统图 图6-18 计算机控制系统图
伺服系统的应用和控制原理
伺服系统的应用和控制原理1. 什么是伺服系统伺服系统是一种用于控制和调节运动的系统，它包括伺服驱动器、伺服电机和控制器。
伺服系统通常应用于需要精确控制位置、速度或力的场合，例如机床、机器人、自动化生产线等。
伺服系统的核心原理是通过对驱动器和电机的控制，使得输出的位置、速度等达到预设的目标值。
2. 伺服系统的应用伺服系统具有广泛的应用领域，下面列举几个常见的应用场景：•CNC机床：伺服系统在数控机床中扮演着重要的角色，通过控制伺服电机的运动，实现工件在各个坐标轴上的精确定位和加工。
•机器人：伺服系统是机器人关节控制的核心。
通过控制伺服驱动器和电机，实现机器人关节的运动和姿态控制，从而完成各种复杂的任务。
•自动化生产线：伺服系统在自动化生产线中被广泛应用，可以实现产品输送、定位、装配等工序的高精度控制。
•医疗设备：伺服系统在医疗设备中的应用也非常普遍，例如医疗机器人、手术机器人等，可以实现精确的手术操作和治疗。
3. 伺服系统的控制原理伺服系统的控制原理主要包括如下几个方面：•位置反馈：伺服系统通过测量被控对象的位置，将其与目标位置进行比较，得到位置误差信号。
常用的位置反馈元件包括编码器和光栅尺等。
•控制器：控制器根据位置误差信号进行运算，并输出相应的控制信号，驱动伺服电机实现位置调节。
常见的控制器包括PID控制器、模糊控制器等。
•驱动器：驱动器是将控制信号转化为电机驱动信号的装置。
它通常包括功率放大器和电机驱动电路。
•电机：伺服电机是伺服系统的最终执行单元，根据驱动信号控制转子运动，从而实现位置、速度或力的调节。
4. 伺服系统的特点伺服系统具有以下几个特点：•高精度：伺服系统能够实现很高的位置、速度和力控制精度，通常能够达到亚微米级的精度。
•高稳定性：伺服系统采用闭环控制，能够抑制干扰和系统不稳定带来的问题，具有良好的稳定性。
•快速响应：伺服系统的响应速度快，能够在很短的时间内调节到目标状态。
•多轴同步：伺服系统可以同时控制多个轴，实现复杂的运动和协调控制。
什么是伺服控制系统
什么是伺服控制系统
伺服控制系统是一种智能化电子控制系统，用于实现自动化机械、
设备等的精密控制。
该系统的主要功能是能够将机械、电子和控制技
术等多种技术手段结合起来，以实现对于电机或者其他设备的精准控制，从而达到更高效、更稳定的运转状态。
伺服控制系统的工作原理是利用传感器实时监测设备的运动状态，
并通过微处理器、控制器等计算机硬件设备，在此基础上对于设备的
运动状态进行实时控制，实现设备运动不受外界干扰，运动更加稳定、快速响应、运动路径更加精准。
伺服控制系统可以应用在多种领域，包括但不限于加工机床、自动
化装备、机器人、无人驾驶等。
在工业生产中，伺服控制系统可以提
高生产效率，改善产品质量，降低设备运行成本。
此外，随着技术的不断发展，伺服控制系统的功能从最初的位置控制、速度控制、扭矩控制逐渐向更高级的控制模式上发展，如自适应
控制、智能控制、模糊控制等，此类高级模式能够更好地满足现代工
业对于高精度、高速度、高效率生产的需求。
总结来看，伺服控制系统作为一种高精度、高效率、高可靠性的自
动化控制技术，已经成为了现代工业生产的核心竞争力之一，其应用
前景广阔，未来还将继续在工业生产和汽车工业、电子航空等领域中
得到广泛的应用。
什么是伺服系统？伺服系统的工作原理
什么是伺服系统？伺服系统的工作原理
伺服其实就是一种自动控制系统，其输出被控量始终伴随给定值的变化而变化。
对于已经了解了伺服电缆和伺服电机的我们来说，要了解伺服电机电缆还需要了解最为关键的伺服及伺服系统这两个重要概念。
伺服作为一种自动控制系统，其输出控制量包括了是物体位置、方位以及状态等。
一般情况下，它的任务无非是根据要求，放大、变换或者调控功率，从而能够更加灵活地实现对驱动装置所输出量的控制。
伺服是希腊语中的其实是“奴隶”之意，这就表示，伺服机构在创立之初，本来就是用于满足人们需求的一种工具，一切都是为了使人们的工作能够更加得心应手。
所以伺服机构总是按控制信号所作出的要求来进行相关动作。
一旦没有了控制的讯号，它就会选择静止不动，直到控制讯号再次传达过来。
后来，人们根据伺服机构的特性，又得出了“伺服系统”的概念。
伺服系统也就是随动系统，是一种反馈控制系统，用于精确地跟随着或者是复现出某个过程。
伺服系统中的被控制量，也就是系统的输出量，一般专指机械位移或者加速度和位移速度，是针对这些的反馈系统。
而它的作用在于使输出的转角或机械位移能够有效而准确地跟踪输入的转角或机械位移。
伺服系统在结构组成上，跟其他形式的一些反馈控制系统相比，并没有什么根本上的区别。
另外，伺服系统的作用也十分明确，主要是用来以小功率信号来控制大功率的负载、在无机械连接时由输入轴来控制远处的输出轴，以及使得输出的机械位移能够精确地对电信号进行跟踪，例如指示仪表就是这样。
伺服控制系统
伺服系统的组成
例：仿型铣床随动系统
r(t)为模杆的位移，c(t)是铣刀杆的位移。希望铣刀的运动c(t)完全复现模杆
的运动r(t)。使得加工出来的零件尺寸和模型一样。
e(t) 信 号
放大
功率 放大
R1
R2
E
r(t)
c(t)
减速器
电动机
模型
零件
r(t)
电
位
_计
调 节 器
放 大 器
功率 放大
执行 电机
减 速 器
控制器
被控 对象
控制器
放大
被控 对象
舵机控制系统
θr 主指令信号；θy 舵角信号 e =θr -θy 偏差信号 e = 0 时，达到一致。 舵角连续跟踪θr 必须自动克服水流的干扰。
控制器 放大
电动机
θy 齿轮
θr 指 令
θy
舵轮
❖ 反馈的特点与作用
特点： 1、连续的检测偏差量； 2、回路增益可以较高，使误差很小，
n０ 理想空载转速，nR 满载转速
5、负载扰动作用下系统的响应 负载扰动对系统动态过程的影响是调速系统的重要
技术指标之一 衡量抗扰能力一般取大转速降(升)Δnmax与响应时
间tsf来度量
6、元件参数变化的敏感性要求
指控制系统本身各项元件参数的变化所引起的误差。 通 常如不提出要求，则应包含在系统精度和稳定性要求之内
❖ 控制理论快速发展 传递函数、拉普拉斯变换和奈奎斯特稳定理论；根 轨迹；现代控制理论
❖ 计算机、大规模集成电路的发展，各元器件趋于 数字化、集成化，使现代伺服系统朝着高精度、 低噪声的方向发展。
❖ 展望未来，新器件、新理论、新技术必将驱使伺 服系统朝“智能化”方向发展，赋予人工智能特 性的伺服系统以及智能控制器必将获得广泛应用。
伺服控制系统介绍
1．交流伺服电机组成：励磁绕组/控制绕组：两绕组相差90度励磁绕组：励磁电压控制绕组：控制电压2．交流伺服电机控制模式：速度模式、位置模式、转矩模式3．控制方式：幅值控制：保持控制电压和励磁电压之间的相位角差β为90，仅仅改变控制电压的幅值，这种控制方式叫幅值控制。
相位控制：保持控制电压的幅值不变，仅仅改变控制电压与励磁电压的相位差β，这种控制方式叫相位控制。
幅值相位控制：在励磁电路中联移相电容，改变控制电压的幅值以引起励磁电压的幅值及其相对于控制电压的相位差发生变化，这种控制方式，叫幅值相位控制(或电容控制）。
4．直流伺服电动机与普通直流电动机基本一样，也是由：1、磁极（定子）2、电枢（转子）、3、电刷4、换向器定子磁极用于产生磁场。
5．直流伺服电机：直流伺服电动机具有起动转矩大、调速范围宽、机械特性和调节特性线性度好、控制方便等优点，被广泛应用在闭环或半闭环控制的伺服系统中。
6．直流伺服电机的分类：按结构分：永磁式、电磁式按励磁分：他励、并励、串励、复励7．直流伺服电机结构与普通电机的区别有三点：（1）转子是光滑无槽的铁芯，用绝缘粘合剂直接把线圈帖在铁心表面上。
（2）转子长而且直径小，这是为了减少转动惯量。
（3）定子结构采用图所示方形，提高了励磁线圈放置的有效面积．但由于无槽结构．气隙较大，励磁和线圈匝数较大，故损耗大，发热厉害，为此采取措施是在极间安放船型挡风板，增加风压，使之带走较多的热量。
而线圈外不包扎形成赤裸线圈。
8．直流伺服电机（1）、能量转换部分直流伺服电机的能量转换部分的结构和工作原理与普通小型直流电动机基本相同。
它的励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立电源供电。
通常采用电枢控制，就是励磁电压U f 一定，建立的磁通量Φ也是定值，而将控制电压Uc加在电枢上。
（2）、编码器部分用于返馈电动机转动的角度量。
9．直流伺服电机的速度控制方式：(1)电枢电压控制（恒转矩调速方式）----在定子磁场不变的情况下，通过改变施加在电枢绕组两端的电压来改变电动机的转速，由于负载和定子磁场均不变，电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，由电机学可知，这种调速方式称为恒转矩调速方式。
伺服控制系统的应用领域
伺服控制系统的应用领域伺服控制系统是一种自动化控制系统，用于控制和调节电机和运动系统的位置、速度和加速度。
这种控制系统在许多工业和商业应用中很常见，以下就伺服控制系统的应用领域做些讨论。
一、制造业在制造业中，伺服控制系统被广泛应用于机器人、自动化生产线、3D打印机等各种自动化和精密控制设备中。
它们可以监测和调整设备的位置，确保零件加工的精度和质量。
另外，一些需要高速旋转的设备，如钻机、车床和磨床，也需要伺服控制系统来控制电机的速度和精度，让设备能够顺畅地工作且准确地处理工作。
二、电子制造在电子制造业中，伺服控制系统也扮演着非常关键的角色。
例如，在半导体制造和显示器制造中，需要将微小的零件和组件安装在精确的位置上。
伺服控制系统能够精确地控制电机，确保组件的位置精度和组装速度，从而保证产品最终的质量。
三、航空和航天在航空和航天领域中，伺服控制系统也扮演着重要的角色。
例如，它们在飞机、无人机或导弹中用于控制飞行方向和作动器。
此外，伺服控制系统还用于航天载具的控制和航天望远镜在空间中的朝向的控制。
四、生物医疗在生物医疗领域，伺服控制系统被广泛应用于各种设备中，比如医疗机器人、放射治疗设备等。
这些设备需要高精度的运动控制，以确保治疗的准确性和安全性。
五、机器人技术随着机器人技术的快速发展，伺服控制系统的应用也变得越来越广泛。
例如，在制造、医疗、教育和军事等各个领域中都需要机器人帮助人类完成特定任务。
伺服控制系统也可以被应用于机器人中，以帮助机器人完成更准确的运动和更高效的生产及工作。
这些应用包括底盘运动控制、重量支持、手臂运动等等。
总之，伺服控制系统在许多领域都扮演着重要的角色，这些领域包括制造业、电子制造、航空和航天、生物医疗和机器人技术。
随着技术的大力发展与创新，我们相信伺服控制系统所应用的领域将会越来越广泛且更加普及。
伺服系统的控制方式
机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运营
（a） 位置控制旳目旳
FA设备中旳“定位”是指工件或工具（钻头、铣刀）等以合适旳速度 向着目旳位置移动，并高精度地停止在目旳位置。这么旳控制称为“定 位控制”。能够说伺服系统主要用来实现这种“定位控制”旳目旳。
定位置控制旳要求是“一直正确地监视电机旳旋转状态”，为了到达 此目旳而使用检测伺服电机旋转状态旳编码器。而且，为了使其具有迅速 跟踪指令旳能力，伺服电机选用体现电机动力性能旳起动转矩大而电机本 身惯性小旳专用电机。
b) 卷绕过程中材料断裂时，将因负 载变轻而高速旋转，所以，必须 设定速度限制值。
自动化学院
机电一体化技术
感谢聆听
自动化学院
机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运营
主讲教师：
目 录
伺服系统旳控制方式
机电一体化技制方式
转矩控制
速度控制
1、位置控制模式
机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运营
可正确地移动到指定位置，或停止在指定 位置。位置精度有旳已可到达微米（μm：千分 之一毫米）以内，还能进行频繁旳起动、停止。
机电一体化技术
运动控制系统安装调试与运营
(b) 位置控制基本特点
伺服系统旳位置控制基本特点如下所述。 ➢ 机械旳移动量与指令脉冲旳总数成正比。 ➢ 机械旳速度与指令脉冲串旳速度（脉冲频率）成正比。 ➢ 最终在±1个脉冲旳范围内定位即完毕，今后只要不变化
位置指令，则一直保持在该位置。（伺服锁定功能）
所以，伺服系统中旳位置精度由下列各项决定。 ➢ 伺服电机每转1圈机械旳移动量 ➢ 伺服电机每转1圈编码器输出旳脉冲数 ➢ 机械系统中旳间隙（松动）等误差
2、速度控制模式
伺服控制系统名词解释
伺服控制系统名词解释
伺服控制系统名词解释：一种能对试验装置的机械运动按预定要求进行自动控制的操作系统。
伺服控制系统是一种闭环控制系统，由比较环节、控制器、执行环节三部分组成，比较环节的作用是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号；控制器的作用是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作；执行环节的作用是按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作。
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交流伺服运动控制系统班级电气5班学号 2015345姓名李宏阳1.引言随着社会的发展，伺服控制系统在现代社会的作用就越来越大，运用范围也越来越广。
从最开始的主要运用与军事方面到工业的方方面面都离不开伺服控制系统。
伺服系统最初是用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中，后来逐渐推广到很多领域，特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。
伺服控制系统在整个社会发展中的地位越来越重要，我们主要可以去了解控制策略、控制方法、系统设计(包括交直流伺服、数控、视觉伺服、液压伺服、.气动伺服、机器人伺服等系统)、伺服电动机(包括永磁同步电机、步进电机、直线电机、开关磁阻电机等电机的设计、新原理、新材料、新结构和电机磁场与性能分析及软件分析平台)、伺服控制前沿技术、行业信息、应用案例、伺服器件、传感器、工业通信、新产品等关于伺服控制系统的知识。
2.伺服运动控制系统简介2.1概念用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统称为伺服控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
2.2指标要求（1）系统精度要高伺服系统精度指的是输出量复现输入信号要求的精确程度,以误差的形式表现,可概括为动态误差,稳态误差和静态误差三个方面组成。
在伺服控制系统中一般系统精度越高越好。
（2）稳定性要好伺服系统的稳定性是指当作用在系统上的干扰消失以后,系统能够恢复到原来稳定状态的能力;或者当给系统一个新的输入指令后,系统达到新的稳定运行状态的能力，在实际运用中我们希望系统的这一能力越强越好。
（3）响应速度要快响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度,决定了系统的工作效率.响应速度与许多因素有关,如计算机的运行速度,运动系统的阻尼和质量等。
在生产运用中我们希望响应速度是越快越好。
（4）工作频率范围要宽工作频率通常是指系统允许输入信号的频率范围.当工作频率信号输入时,系统能够按技术要求正常工作;而其它频率信号时，体统不能正常工作。
根据我们的实际需求我们希望一个系统的工作频率的范围要比较宽，这样才能将伺服控制系统用于实际生产。
2.3体系架构2.3.1分类伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统，机电伺服系统又分步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。
按控制方式划分，有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等。
（1）开环系统它主要由驱动电路，执行元件和机床3大部分组成。
常用的执行元件是步进电机，通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统，在这种系统中，如果是大功率驱动时，用步进电机作为执行元件。
驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。
（2）闭环系统闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。
在闭环系统中，检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。
常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。
通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统；把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。
由于丝杠和工作台之间传动误差的存在，半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较，两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动电路，控制执行元件带动工作台继续移动，直到跟随误差为零。
根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式，闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。
2.3.2伺服的三个环控制伺服一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。
最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。
第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。
第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。
由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。
3.伺服控制系统与运动控制系统的区别运动控制系统主要是指运动单元以非常准确的设定速度在规定的时间到达准确位置的可控运动。
在运动控制系统你中主要以速度、位置等为被控量，被控对象主要是直流电动机，一般以电流和速度作为系统的反馈检测量。
运动控制系统中包含了伺服控制系统这一类别。
而伺服控制系统中主要以位置或位移作为被控量，被控对象主要是交流电动机，一般以电流、速度和位移作为反馈检测量。
4.现代伺服控制系统的发展趋势现代伺服控制系统以交流伺服系统为主，在这里主要谈谈交流伺服系统。
现代交流伺服系统，经历了从模拟到数字化的转变，数字控制环已经无处不在，比如换相、电流、速度和位置控制；采用新型功率半导体器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服专用模块(比如IR推出的伺服控制专用引擎)也不足为奇。
国际厂商伺服产品每5年就会换代，新的功率器件或模块每2～2.5年就会更新一次，新的软件算法则日新月异，总之产品生命周期越来越短。
总结国内外伺服厂家的技术路线和产品路线，结合市场需求的变化，可以看到以下一些最新发展趋势。
其一，服电机自身是具有一定的非线性、强耦合性及时变性的“系统”，同时伺服对象也存在较强的不确定性和非线性，加之系统运行时受到不同程度的干扰，因此按常规控制策略很难满足高性能伺服系统的控制要求。
为此，如何结合控制理论新的发展，引进一些先进的“复合型控制策略”以改进“控制器”性能是当前发展高性能交流伺服系统的一个主要“突破口”。
其二，电动机、反馈、控制、驱动、通讯的纵向一体化成为当前小功率伺服系统的一个发展方向。
有时我们称这种集成了驱动和通讯的电机叫智能化电机(Smart Motor)，有时我们把集成了运动控制和通讯的驱动器叫智能化伺服驱动器。
电机、驱动和控制的集成使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体。
但是这种方式面临更大的技术挑战(如可靠性)和工程师使用习惯的挑战，因此很难成为主流，在整个伺服市场中是一个很小的有特色的部分。
其三，实现其通用化通用型驱动器配置有大量的参数和丰富的菜单功能，便于用户在不改变硬件配置的条件下,方便地设置成V/F控制、无速度传感器开环矢量控制、闭环磁通矢量控制、永磁无刷交流伺服电动机控制及再生单元等五种工作方式，适用于各种场合，可以驱动不同类型的电机，比如异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机、步进电机，也可以适应不同的传感器类型甚至无位置传感器。
可以使用电机本身配置的反馈构成半闭环控制系统，也可以通过接口与外部的位置或速度或力矩传感器构成高精度全闭环控制系统。
其四，实现其网络化和模块化，随着机器安全标准的不断发展，传统的故障诊断和保护技术（问题发生的时候判断原因并采取措施避免故障扩大化）已经落伍，最新的产品嵌入了预测性维护技术，使得人们可以通过Internet及时了解重要技术参数的动态趋势，并采取预防性措施。
比如：关注电流的升高，负载变化时评估尖峰电流，外壳或铁芯温度升高时监视温度传感器，以及对电流波形发生的任何畸变保持警惕。
综上所述，随着微电子、计算机、电力半导体和电机制造技术取得巨大技术进步，永磁交流伺服系统也将具有更加美好的发展前景。
5.对伺服控制系统的认识在这里我也不具体谈伺服控制系统的某项技术或某方面的内容，我就大概总结一下我对伺服控制系统现状的一些看法。
自20世纪80年代后期以来，随着现代工业的快速发展，对作为工业设备的重要驱动源之一的伺服系统提出了越来越高的要求，研究和发展高性能交流伺服系统成为国内外同仁的共识。
有些努力已经取得了很大的成果，“硬形式”上存在包括提高制作电机材料的性能，改进电机结构，提高逆变器和检测元件性能、精度等研究方向和努力。
“软形式”上存在从控制策略的角度着手提高伺服系统性能的研究和探索。
如采用“卡尔曼滤波法”估计转子转速和位置的“无速度传感器化”；采用高性能的永磁材料和加工技术改进PMSM 转子结构和性能，以通过消除/削弱因齿槽转矩所造成的PMSM转矩脉动对系统性能的影响；采用基于现代控制理论为基础的具有将强鲁棒性的滑模控制策略以提高系统对参数摄动的自适应能力；在传统PID控制基础上进入非线性和自适应设计方法以提高系统对非线性负载类的调节和自适应能力；基于智能控制的电机参数和模型识别，以及负载特性识别。
对于发展高性能交流伺服系统来说，由于在一定条件下，作为“硬形式”存在的伺服电机、逆变器以相应反馈检测装置等性能的提高受到许多客观因数的制约；而以“软形式”存在的控制策略具有较大的柔性，近年来随着控制理论新的发展，尤其智能控制的兴起和不断成熟，加之计算机技术、微电子技术的迅猛发展，使得基于智能控制的先进控制策略和基于传统控制理论的传统控制策略的“集成”得以实现，并为其实际应用奠定了物质基础。
伺服电机自身是具有一定的非线性、强耦合性及时变性的“系统”，同时伺服对象也存在较强的不确定性和非线性，加之系统运行时受到不同程度的干扰，因此按常规控制策略很难满足高性能伺服系统的控制要求。
为此，如何结合控制理论新的发展，引进一些先进的“复合型控制策略”以改进“控制器”性能是当前发展高性能交流伺服系统的一个主要“突破口”。
21世纪是一个崭新的世纪，也定将是各项科学技术飞速发展的世纪。
相信随着材料技术、电力电子技术、控制理论技术、计算机技术、微电子技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，同时伴随着制造业的不断升级和“柔性制造技术”的快速发展，必将为“柔性加工和制造技术”的核心技术之一的“伺服驱动技术”迎来又一大好的发展时机。