伺服驱动ppt
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汇川伺服驱动器调试指导.ppt
1）安装或更换新驱动器时请先恢复出厂参数 FP-01设置为1，置为出厂参数
2）电机参数自学习 设置电机参数 F1-00=2 永磁同步伺服电机 F1-01=? 电机额定功率 F1-02=? 电机额定电压 F1-03=? 电机额定电流（额定电流一般为额定功率的两倍左右，如 电机未标额定电流请按此原则设置） F1-04=? 电机额定频率（电机如未标额定频率请按以下公式计算）
三、调试步骤
7）卸压（A3-08）、底压（A3-09）和底流（A3-10）设定（需要时 设定，通常采用默认值） A3-08:卸压时的最大反向速度，对应最大转速（A3-01）的百分比设 定。用于设定电机的最大反向运行速度。设定值越大，卸压越快， 但太大会造成油泵反转噪声，设定值越小，卸压越慢。 由于油泵存在内泄漏，在系统待机状态没有给流量和压力指令时， 油路中液压油会倒流回油箱，导致空气进入油路，造成系统运行噪 音以及不稳定。所以需要给定一定的底流（A3-09）对应最大转速 （A3-01）的百分比设定，和底压（A3-10）对应系统油压（A3伴一道，共创美好未来
三、调试步骤
3）试运行，电机方向确认 如电机未联接油泵且可以直接看到马达旋转方向时 设置F0-08预置频率10Hz,按RUN运行，观察电机旋转方向是否正确， 按STOP停止 如电机已联接油泵且不可以直接看到马达旋转方向时 关闭安全阀和溢流阀，限制电机最大转矩F2-10=50，设置F008=5Hz，按RUN运行，查看油压表，看油压是否上升，若上升则方 向正确，若不会上升请逐步加大F0-08预置频率，若频率加大到30-40Hz油压依然不上升时说明电机方向错误，请断电任意对调电机 UVW两相，并重新进行电机调谐 最好不要通过修改F0-09参数来改变电机运行方向，确保F0-09为默 认值0
2）电机参数自学习 设置电机参数 F1-00=2 永磁同步伺服电机 F1-01=? 电机额定功率 F1-02=? 电机额定电压 F1-03=? 电机额定电流（额定电流一般为额定功率的两倍左右，如 电机未标额定电流请按此原则设置） F1-04=? 电机额定频率（电机如未标额定频率请按以下公式计算）
三、调试步骤
7）卸压（A3-08）、底压（A3-09）和底流（A3-10）设定（需要时 设定，通常采用默认值） A3-08:卸压时的最大反向速度，对应最大转速（A3-01）的百分比设 定。用于设定电机的最大反向运行速度。设定值越大，卸压越快， 但太大会造成油泵反转噪声，设定值越小，卸压越慢。 由于油泵存在内泄漏，在系统待机状态没有给流量和压力指令时， 油路中液压油会倒流回油箱，导致空气进入油路，造成系统运行噪 音以及不稳定。所以需要给定一定的底流（A3-09）对应最大转速 （A3-01）的百分比设定，和底压（A3-10）对应系统油压（A3伴一道，共创美好未来
三、调试步骤
3）试运行，电机方向确认 如电机未联接油泵且可以直接看到马达旋转方向时 设置F0-08预置频率10Hz,按RUN运行，观察电机旋转方向是否正确， 按STOP停止 如电机已联接油泵且不可以直接看到马达旋转方向时 关闭安全阀和溢流阀，限制电机最大转矩F2-10=50，设置F008=5Hz，按RUN运行，查看油压表，看油压是否上升，若上升则方 向正确，若不会上升请逐步加大F0-08预置频率，若频率加大到30-40Hz油压依然不上升时说明电机方向错误，请断电任意对调电机 UVW两相，并重新进行电机调谐 最好不要通过修改F0-09参数来改变电机运行方向，确保F0-09为默 认值0
《伺服驱动技术》课件
伺服驱动技术
汇报人：
目录
添加目录标题
伺服驱动技术概述
伺服驱动系统的组 成
伺服驱动技术的原 理
伺服驱动技术的性 能指标
伺服驱动技术的应 用案例
添加章节标题
伺服驱动技术概述
伺服驱动技术是一种通过控制电机的转速、位置和转矩来精确控制机械运动的技术。
伺服驱动技术广泛应用于工业自动化、机器人、数控机床等领域。
航空航天： 用于控制 航天器的 姿态和轨 道
汽车电子： 用于控制 汽车的电 子系统， 如刹车、 转向等
19世纪末，直流伺服电机诞生
20世纪初，交流伺服电机出现
20世纪50年代，数字伺服技术开始发 展
20世纪70年代，交流伺服技术逐渐成 熟
20世纪80年代，交流伺服技术广泛应 用于工业自动化领域
21世纪初，伺服驱动技术向智能化、 网络化方向发展
汽车电子：用于汽车电子设备的控制，如电动助力转向系统、电子稳定系统等
伺服驱动技术的未 来发展
趋势：智能化、网络化、 集成化
挑战：技术瓶颈、成本压 力、市场竞争
发展趋势：高性能、高精 度、高可靠性
挑战：技术更新、人才短 缺、市场变化
提高响应速度：通过优化控制算法和硬件设计，提高伺服驱动系统的响应速度。 提高精度：通过采用高精度传感器和精密控制算法，提高伺服驱动系统的精度。 提高稳定性：通过优化控制算法和硬件设计，提高伺服驱动系统的稳定性。 提高智能化水平：通过采用人工智能技术，提高伺服驱动系统的智能化水平。
伺服控制器是伺服驱动系统的核心部件，负责接收控制信号并输出相应的控制电流。
伺服控制器的工作原理是通过接收来自上位机的控制信号，经过处理后输出相应的控制电流， 控制伺服电机的转速和转矩。
汇报人：
目录
添加目录标题
伺服驱动技术概述
伺服驱动系统的组 成
伺服驱动技术的原 理
伺服驱动技术的性 能指标
伺服驱动技术的应 用案例
添加章节标题
伺服驱动技术概述
伺服驱动技术是一种通过控制电机的转速、位置和转矩来精确控制机械运动的技术。
伺服驱动技术广泛应用于工业自动化、机器人、数控机床等领域。
航空航天： 用于控制 航天器的 姿态和轨 道
汽车电子： 用于控制 汽车的电 子系统， 如刹车、 转向等
19世纪末，直流伺服电机诞生
20世纪初，交流伺服电机出现
20世纪50年代，数字伺服技术开始发 展
20世纪70年代，交流伺服技术逐渐成 熟
20世纪80年代，交流伺服技术广泛应 用于工业自动化领域
21世纪初，伺服驱动技术向智能化、 网络化方向发展
汽车电子：用于汽车电子设备的控制，如电动助力转向系统、电子稳定系统等
伺服驱动技术的未 来发展
趋势：智能化、网络化、 集成化
挑战：技术瓶颈、成本压 力、市场竞争
发展趋势：高性能、高精 度、高可靠性
挑战：技术更新、人才短 缺、市场变化
提高响应速度：通过优化控制算法和硬件设计，提高伺服驱动系统的响应速度。 提高精度：通过采用高精度传感器和精密控制算法，提高伺服驱动系统的精度。 提高稳定性：通过优化控制算法和硬件设计，提高伺服驱动系统的稳定性。 提高智能化水平：通过采用人工智能技术，提高伺服驱动系统的智能化水平。
伺服控制器是伺服驱动系统的核心部件，负责接收控制信号并输出相应的控制电流。
伺服控制器的工作原理是通过接收来自上位机的控制信号，经过处理后输出相应的控制电流， 控制伺服电机的转速和转矩。
伺服电机及其控制原理-PPT
开环伺服控制回路
位置控制 控制器 （ＮＣ装置）
步进 驱动器
步进马达
指令脉冲
脉冲马达
１脉冲 ＝ １步进角
例 步进角 ０.３６°的情况 １脉冲 → ０.３６°的动作
１０００脉冲 → ３６０°（１圈）
开环伺服控制回路
位置控制 控制器 （ＮＣ装置）
步进 驱动器
步进马达
位置 ＝ 脉冲数 速度 ＝ 脉冲频率
42
问题8：伺服电机过热（电机烧毁）。
原因：1、负载惯性（负荷）太大，增大电机和控制器 的容量；2、设备（机械）松动、脱落，重新确认设备 （机械）各部件；3、与驱动器接线错误，确认电机和 控制器名牌，根据说明书检查是否接线错误。4、电机 轴承故障。5、电机故障（接地、缺相等）
43
3.1 伺服控制器概述
伺服驱动器（servo drives） 又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是 用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似 于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统 的一部分，主要应用于高精度的定位系统。
44
伺服控制器的作用
1、按照定位指令装置输出的脉冲串，对工件进行定位控制。 2、伺服电机锁定功能：当偏差计数器的输出为零时，如果有外力
34
需要我们注意的是： 伺服电机实际使用当中，必须了解电
机的型号规格，确认好电机编码器的分 辨率，才能选择合适的伺服控制器。
35
松下伺服电机常见故障分析
问题1：对伺服电机进行机械安装时，应该 注意什么问题？
由于每台伺服电机都带有编码器，它是一个十分容易碎 的精密光学器件，过大的冲击力会使其破坏。因而在安 装的过程中要避免对编码器使用过大的冲击力。
开环伺服系统结构简图
数控装置发出脉冲指令，经过脉冲分配和功 率放大后，驱动步进电机和传动件的累积误 差。因此，开环伺服系统的精度低，一般可 达到0.01mm左右，且速度也有一定的限制。
交流伺服驱动器原理及调试PPT培训课件
交流伺服驱动器在自动化生产线中通 常用于控制机床、装配机械、包装机 械等设备的运动部分，实现精确的位 置控制和速度控制。
在机器人领域的应用
01
机器人需要具备高度灵活性和精 确性的运动能力，交流伺服驱动 器能够满足这些要求，从而提高 机器人的工作性能。
02
交流伺服驱动器在机器人领域中 通常用于控制机器人的关节、手 臂、行走等部分的运动，实现精 确的姿态控制和轨迹跟踪。
在故障。
听诊法
仔细听驱动器运行时的声音， 判断是否存在异常响动或噪音
。
触摸法
通过触摸驱动器的外壳，感受 其温度和振动情况，判断是否
存在异常。
替换法
用正常工作的部件替换可能存 在故障的部件，以确定故障部
位。
驱动器的寿命与可靠性
寿命预测
预防性维护
根据驱动器的使用情况和维护状况， 预测其使用寿命，提前进行更换或维 修。
调试步骤与方法
初始参数设置
速度控制调试
根据设备实际情况，对交流伺服驱动器的 参数进行初始设置，如电机型号、控制模 式等。
调整速度控制环的参数，测试电机的转速 和响应，确保电机能够按照指令要求进
调整位置控制环的参数，测试电机的定位 精度和跟随性能，确保电机能够准确跟踪 指令位置。
02
交流伺服驱动器的调试
调试前的准备工作
01
02
03
了解设备参数
熟悉交流伺服驱动器的规 格、性能参数以及控制要 求，以便更好地进行调试。
检查硬件连接
确保交流伺服驱动器与电 机、编码器等设备的连接 正确、牢固，无短路或断 路现象。
准备调试工具
准备必要的调试工具，如 示波器、万用表、螺丝刀 等，以便在调试过程中进 行测量和调整。
在机器人领域的应用
01
机器人需要具备高度灵活性和精 确性的运动能力，交流伺服驱动 器能够满足这些要求，从而提高 机器人的工作性能。
02
交流伺服驱动器在机器人领域中 通常用于控制机器人的关节、手 臂、行走等部分的运动，实现精 确的姿态控制和轨迹跟踪。
在故障。
听诊法
仔细听驱动器运行时的声音， 判断是否存在异常响动或噪音
。
触摸法
通过触摸驱动器的外壳，感受 其温度和振动情况，判断是否
存在异常。
替换法
用正常工作的部件替换可能存 在故障的部件，以确定故障部
位。
驱动器的寿命与可靠性
寿命预测
预防性维护
根据驱动器的使用情况和维护状况， 预测其使用寿命，提前进行更换或维 修。
调试步骤与方法
初始参数设置
速度控制调试
根据设备实际情况，对交流伺服驱动器的 参数进行初始设置，如电机型号、控制模 式等。
调整速度控制环的参数，测试电机的转速 和响应，确保电机能够按照指令要求进
调整位置控制环的参数，测试电机的定位 精度和跟随性能，确保电机能够准确跟踪 指令位置。
02
交流伺服驱动器的调试
调试前的准备工作
01
02
03
了解设备参数
熟悉交流伺服驱动器的规 格、性能参数以及控制要 求，以便更好地进行调试。
检查硬件连接
确保交流伺服驱动器与电 机、编码器等设备的连接 正确、牢固，无短路或断 路现象。
准备调试工具
准备必要的调试工具，如 示波器、万用表、螺丝刀 等，以便在调试过程中进 行测量和调整。
交流伺服驱动ppt课件
伺服连接－输入输出(I/O)接口
HSV系列伺服有六种输出信号：
①伺服使能
②报警清除 ③偏差计数器清零
④指令脉冲禁止 ⑤CCW驱动禁止 ⑥CW驱动禁止
集电极开路输出；
低电平有效。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
动
力 电
S
源T
整 流 器
控 AC220V
制 电
AC220V
开关电源
源
指 令 信 号
直流 P
制动 N
控制平台
交流
逆
U
变 器
V
电
W
机
PG
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
交流伺服驱动器系统电气原理结构图
伺服连接－位置控制方式
脉冲输入接口的两种驱动方式比较：
差分驱动方式的抗干扰能力强于单端驱动方式，推荐 使用，尤其是在信号电缆较长时；
采用单端驱动方式，会使动作频率降低。
根据脉冲量输入电路，驱动电流10～15mA，限定外部
电源最大电压25V的条件，确定电阻R的数值。
经验数据：VCC=24V，R=1.3~2k； VCC=12V，R=510～820Ω； VCC=5V， R=82~120Ω 。
HSV系列伺服产品的发展
模拟、数字混合型 交流伺服驱动
HSV-9型伺服
(三相220V输入)
全数字型交流伺服、主轴驱动器系列
HSV-16型伺服 (三相220V输入, 集成开关电源)
HSV系列伺服有六种输出信号：
①伺服使能
②报警清除 ③偏差计数器清零
④指令脉冲禁止 ⑤CCW驱动禁止 ⑥CW驱动禁止
集电极开路输出；
低电平有效。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
动
力 电
S
源T
整 流 器
控 AC220V
制 电
AC220V
开关电源
源
指 令 信 号
直流 P
制动 N
控制平台
交流
逆
U
变 器
V
电
W
机
PG
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
交流伺服驱动器系统电气原理结构图
伺服连接－位置控制方式
脉冲输入接口的两种驱动方式比较：
差分驱动方式的抗干扰能力强于单端驱动方式，推荐 使用，尤其是在信号电缆较长时；
采用单端驱动方式，会使动作频率降低。
根据脉冲量输入电路，驱动电流10～15mA，限定外部
电源最大电压25V的条件，确定电阻R的数值。
经验数据：VCC=24V，R=1.3~2k； VCC=12V，R=510～820Ω； VCC=5V， R=82~120Ω 。
HSV系列伺服产品的发展
模拟、数字混合型 交流伺服驱动
HSV-9型伺服
(三相220V输入)
全数字型交流伺服、主轴驱动器系列
HSV-16型伺服 (三相220V输入, 集成开关电源)
第三章伺服驱动技术 ppt课件
只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电动机绕组通电 相序即可获得所需的转角、转速及转向、很容易用微机 实现数字控制。
2020/10/28
18
1）可变磁阻(VR-Variable Reluctance)型
该类电动机由定子绕组产生的反 应电磁力吸引用软磁钢制成的齿 形转子作步进驱动，其定子1与 转子2由铁心构成，没有永久磁 铁，定子上嵌有线圈，转子朝定 子与转子之间磁阻最小方向转动， 并由此而得名可变磁型。
主要用于：机械设备位置、速度的动态控制。
2020/10/28
4
伺服系统的结构组成及分类
伺服系统的结构组成：
输入 ＋ －
控制器
驱动元件
被控对象
输出
检测装置 伺服系统的组成
2020/10/28
5
伺服系统的结构组成及分类
控制器
根据输入信号和反馈信号决定控制策略。
驱动元件 将输入能量转化为机械能，驱动被控对象
第三章
伺服驱动技术
伺服系统的结构组成及分类 典型驱动元件及其控制 功率驱动接口
2020/10/28
1
CP
伺服驱动技术
2020/10/28
伺第 服一 系节 统 的 结 构 组 成 及 分 类
2
精品资料
伺服驱动技术
根据控制指令信息，控制驱 动元件，使机械系统的运动部件 按照指令要求运动的一种控制技 术。
2通020运/10/输28 机械。
14
关于伺服电动机
电气伺服系统的执行元件，把电信号转换为机械运动。
对伺服电动机的要求： 具有较宽而平滑的调速范围； 具有较硬的机械特性和良好的调节特动机
2020/10/28
步进电动机 直流伺服电动机 交流伺服电动机
2020/10/28
18
1）可变磁阻(VR-Variable Reluctance)型
该类电动机由定子绕组产生的反 应电磁力吸引用软磁钢制成的齿 形转子作步进驱动，其定子1与 转子2由铁心构成，没有永久磁 铁，定子上嵌有线圈，转子朝定 子与转子之间磁阻最小方向转动， 并由此而得名可变磁型。
主要用于：机械设备位置、速度的动态控制。
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4
伺服系统的结构组成及分类
伺服系统的结构组成：
输入 ＋ －
控制器
驱动元件
被控对象
输出
检测装置 伺服系统的组成
2020/10/28
5
伺服系统的结构组成及分类
控制器
根据输入信号和反馈信号决定控制策略。
驱动元件 将输入能量转化为机械能，驱动被控对象
第三章
伺服驱动技术
伺服系统的结构组成及分类 典型驱动元件及其控制 功率驱动接口
2020/10/28
1
CP
伺服驱动技术
2020/10/28
伺第 服一 系节 统 的 结 构 组 成 及 分 类
2
精品资料
伺服驱动技术
根据控制指令信息，控制驱 动元件，使机械系统的运动部件 按照指令要求运动的一种控制技 术。
2通020运/10/输28 机械。
14
关于伺服电动机
电气伺服系统的执行元件，把电信号转换为机械运动。
对伺服电动机的要求： 具有较宽而平滑的调速范围； 具有较硬的机械特性和良好的调节特动机
2020/10/28
步进电动机 直流伺服电动机 交流伺服电动机
伺服系统总结(电机和驱动)ppt课件
；...
8
(1) 液压伺服控制系统 液压伺服控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推 动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、 不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。液压伺服控制系统按照偏差信 号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和 电-液控制系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制系统可以分为位置控制、 速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。液压控制系统 还可以分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺 服系统和电-液伺服系统。
伺服系统介绍
；...
1
目录
伺服系统概述
系统结构原理以及分类
伺服电机
伺服驱动
编码器以及制动方式介绍
伺服与步进区别
伺服选型
；...
2
一、 伺服系统概述
伺服系统(servomechanism)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。
；...
10
(4) 电液伺服控制系统 它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的 有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 以上是我们常用到的四种伺服系统，他们的工作原理和性能以及可以应用的 范围都有所区别，各有自己的特点和优缺点。因此在选择或者购买的时候， 就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能，通过计算后在选 择合适的产品。
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① 调速范围宽，在大的速度范围内运转 稳定。
一般要求速比可达1:10000，最低稳
定运转速度nmin≤0.1r/min。
② 负载特性硬，抗扰动能力强。
能保证切削过程中受负载冲击时速度
不变，尤其在低速时，应有足够的负载能力。
第4章 伺服驱动系统
③ 反应速度快。
一般要求，伺服响应时间为几十毫秒，
箱、 滚珠丝杠驱动工作台运动， 其运动
的位移量与指令脉冲数成正比， 运动速
度与脉冲的频率成正比。
第4章 伺服驱动系统
4.2.1 步进电动机
步进电动机的特点
步进电动机是一种将电脉冲信号
转换成相应角位移的机电执行元件。给
一个电脉冲信号，步进电动机就回转一
个固定的角度，称为一步，所以称为步
进电动机。由于其转动角度由脉冲个数
第4章 伺服驱动系统
其主要缺点如下： （1）使用不当时，会引起 “失步”或
“过冲”。 （2）运转时有振动和噪音。 （3）额定转速较低，最高频率一般不超
过18kHz。
第4章 伺服驱动系统
2. 步进电动机的分类
（1） 反应式步进电动机
反应式步进电机的定子和转子由硅
钢片或其他软磁材料制成，定子上有励磁绕
荡现象。且其快速性好，动态精度高，传动机构的非线性
因素对系统的影响小。因此被广泛采用。但如果传动机构
的误差过大或其误差不稳定，则数控系统难以补偿。如由
传动机构的扭曲变形所引起的弹性间隙，因其与负载力矩
有关，故无法补偿。由制造与安装所引起的重复定位误差
以及由于环境温度与丝杠温度变化所引起的丝杠螺距误差
指令脉冲 环形 分配器
步进电动机
步进电动机 功率放大器
齿轮箱
工作台
电源
图4.1 步进电动机开环进给伺服系统结构图
第4章 伺服驱动系统
图4.1中， 数控装置发出指令脉冲
通过环形分配器和功率放大器驱动步进
电动机， 每发出一个指令脉冲， 步进电
动机就转过一个角度， 此角度叫做步进
电动机的步距角。 步进电动机通过齿轮
大型数控机床上。
第4章 伺服驱动系统
4.2 开环步进电动机驱动系统
开环伺服系统不设位置检测反馈装置， 不构成运动反馈控制回路，电动机按数控 装置发出的指令脉冲工作， 对运动误差 没有检测反馈和处理修正过程。 其典型 代表是步进电动机开环进给伺服系统，如 图4.1所示。
第4章 伺服驱动系统
数控 装置
第4章 伺服驱动系统
数控机床的伺服系统，包括进给伺服
系统和主轴伺服（驱动）系统，前者是以机
械位移（位置控制）为直接控制目标的自动
控制系统，用来保证加工轮廓；后者是以速
度控制为主，提供切削过程中需要的转矩和
功率。本章主要介绍进给伺服系统及其位置
检测装置的基本原理。
第4章 伺服驱动系统
2．数控机床对进给伺服系统的要求数控机 床对进给伺服系统的要求是：
控制，不需要反馈环节，所以在经济型
数控机床上得到了广泛的应用。概括起
来步进电机具有如下优点：
第4章 伺服驱动系统
（1）转子的角位移量和转速严格受脉冲 的数量和频率控制，有脉冲就走，无脉 冲则停，旋转方向由通电顺序决定。
（2）体积小，重量轻，价格低。 （3）驱动简单，工作可靠，误差不长期
积累。 （4）精度高，惯性小，容易调试。
根据实现方法不同， 可以分为机械随动（仿形）
系统、 液压伺服系统、 电气伺服系统等， 目前
的数控机床均采用电气伺服系统。
第4章 伺服驱动系统
在数控机床中，CNC装置是发布命令的“大 脑”， 而伺服系统则是数控机床的“四肢”， 是一种执行机构， 它能够准确地执行来自CNC 装置的运动指令。
伺服系统由伺服驱动装置、伺服电动机、位 置检测装置等组成。伺服驱动装置的主要功能是 功率放大和速度调节，将弱信号转换为强信号， 并保证系统的动态性能；伺服电动机用来将电能 转换为机械能，拖动机械部件移动或转动。
也是不能补偿的。因此要进一步提高精度，只有采用全闭
环控制方式。
第4章 伺服驱动系统
全闭环方式直接从机床的移动部件上获取位置实际
移动值，因此其检测精度不受机械传动精度的影响。但
不能认为全闭环方式可以降低对传动机构的要求，因闭
环环路包括了机械传动机构，其闭环动态特性不仅与传
动部件的刚性、惯性有关，还取决于阻尼、油的粘度、
为驱动元件，根据位置测量元件的安装位置不同又
分为半闭环和全闭环两种形式。
第4章 伺服驱动系统
半闭环伺服系统一般将位置检测元件安装在电动机
轴上(一般电机生产商已装好)，用以精确控制电动机的角
度，然后通过滚珠丝杠等传动机构，将角度转换成工作台
的直线位移。半闭环的闭环环路短，不包括传动机构等大
惯性环节，因而系统容易达到较高的位置增益，不发生振
第4章 伺服驱动系统
第4章 伺服驱动系统
4.1 伺服系统概述 4.2 开环步进电动机驱动系统 4.3 直流伺服系统 4.4 交流伺服系统 4.5典型数控伺服驱动系统简介 小结 习题
第4章 伺服驱动系统
4.1 伺服系统概述
1. 基本概念
伺服（Servo）系统又叫随动系统， 是一种能
够跟随指令信号的变化而动作的自动控制装置，
伺服电机角加速度≥4000rad/s2，即从静止
状态加速到额定转速1500r/min，所需时间
不大于0.2秒。
④ 准确度高。
定位精度和重复定位精度可达到
0.01～0.001mm，甚至0.1um。
第4章 伺服驱动系统
3．进给伺服系统的分类
进给伺服系统按其结构可以分为开环控制和闭
环控制两大类。开环控制系统用步进电动机作为驱
动元件，由于它没有位置反馈回路和速度控制回路，
具有简单、经济的优点，被广泛用于中、低档数控
机床及一般的机床改造。闭环伺服系统是基于反馈
控制原理工作的，即通过位置测量装置反馈运动部
件的实际位置，再与CNC装置输出的指令位置进行 比较，根据比较结果的差值来控制伺服机构工作。
闭环伺服系统采用直流伺服电机或交流伺服电机作
滑动面摩擦系数等因素。而且这些因素对动态特性的影
响在不同条件下还会发生变化，这给位置闭环控制的调
整和稳定带来了许多困难。这些困难使调整闭环环路时
不得不降低位置增益，从而对跟随误差与轮廓加工误差
产生不利影响。所以采用全闭环方式时必须增大机床刚
性，改善滑动面摩擦特性，减小传动间隙，这样才有可
能提高位置增益。全闭环方式被应用在精度要求较高的