伺服系統的發(fā)展趨勢

從伺服系統的三大部件：伺服電機、編碼器、驅動(dòng)器的各自發(fā)展來(lái)看，交流伺服電機還會(huì )是主流。電機本身將向高性能、高功率密度的方向發(fā)展。在相同功率輸出的條件下，電機本身的體積將會(huì )越來(lái)越小。如1.5KW以下的小功率AC伺服電機的體積現已只有原先傳統的三相感應電機的1/10左右。這主要得益于電機制造技術(shù)本身的不斷提高。

       與此同時(shí)，由于各種行業(yè)的特殊需求，伺服電機也會(huì )從通用的FA行業(yè)轉向差異化，定向設計的道路。如免維修、無(wú)塵、防爆、無(wú)轉矩脈動(dòng)超高或超低額定轉速微小型化，伺服電機廠(chǎng)家電機內部直接裝有制動(dòng)器、減速機、滾珠絲杠、聯(lián)軸節、轉矩溫度傳感器，編碼器甚至驅動(dòng)控制器的 ALL IN ONE一體化的伺服功能部件。

       對于反饋的編碼器部件來(lái)說(shuō)，其發(fā)展主要還在于小型化、低成本、高分辨率、 高可靠性、網(wǎng)絡(luò )化、高響應、省接線(xiàn)、絕對值編碼等方向。從結構上來(lái)講，為了降低成本，日系的主流伺服電機所用編碼器都已從整體式變?yōu)榉蛛x式。為了提高分離式編碼器的可靠性，從安裝方式上作了改進(jìn)，已溶入電機的后軸承支承座的一體化設計。

       事實(shí)上，在傳統的FA行業(yè)以外，特別是在家電、汽車(chē)電子、紡織、航空電子、機械等行業(yè)，各種直流無(wú)刷伺服電機已經(jīng)得到了廣泛和大量的應用。傳統意義上的帶換向器的直流伺服電機正在被這種直流無(wú)刷的伺服電機所取代。尤其在微小功率的應用范圍，它有無(wú)可替代的低成本、小體積、高可靠性，可干電池供電等優(yōu)越性。所以其實(shí)際使用數量將是非?？捎^(guān)的。

由于正弦波內插技術(shù)的采用，分辨率得到了很大的提高，從早期的210已發(fā)展到224—228 /每轉。這對于提高伺服電機的低速控制的穩定性 減少低速脈動(dòng)有很大幫助。伺服電機驅動(dòng)器但對于提高位置控制的精度沒(méi)有直接效果。當然也有采用類(lèi)似于螺距補償一樣的軟件補償，可以提高單圈的物理分辨率，從而實(shí)際提高定位控制的精度。

       最后，對于伺服驅動(dòng)控制器來(lái)說(shuō)，其發(fā)展方向借助于IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，將會(huì )有更令人耳目一新的感覺(jué)?？匆幌氯缃竦氖謾C照相機等，其豐富多彩的各種功能不難想象有很多功能都是可以借鑒和移植到伺服驅動(dòng)控制器上來(lái)的。

這在分度轉臺機器人控制的使用中，可得到有效作用。也正是由于內插接技術(shù)的應用，使得旋轉編碼器也將會(huì )在嚴酷環(huán)境中的高精度伺服控制中得到更廣泛的應用?，F在已有224/每轉分辨率的旋轉編碼器在伺服電機上的使用情況。編碼器目前的串行通訊省線(xiàn)制的方式，其通訊頻率還只能限于10M以下。隨著(zhù)伺服控制的高分辨率、高精度、高響應的要求日益增強，編碼器通訊頻率的提高也將會(huì )是一個(gè)主要方向。

 從交流伺服電機的矢量控制技術(shù)本身來(lái)說(shuō)已日趨完善普及。從實(shí)時(shí)操作系統的角度來(lái)看，它只是需要實(shí)時(shí)響應處理的一個(gè)功能模塊。由于控制器的多功能、智能化要求，大量的信號處理，適應控制需要的各種數學(xué)模型的建立與運行，網(wǎng)絡(luò )通訊等各個(gè)功能模塊將會(huì )在實(shí)時(shí)操作系統的統一調度和管理下得到正確可靠的運行。

       因此，下一代的伺服驅動(dòng)控制器將會(huì )是一個(gè)集各種現代控制技術(shù)之大成的結晶，而并非是傳統意義上的功率放大器。

那么相信下一代的伺服驅動(dòng)器一定也會(huì )帶有這種一鍵自整定的功能，伺服的應用會(huì )變得越來(lái)越普及。因為其調整調試非常方便。若客戶(hù)實(shí)在搞不定，伺服電機驅動(dòng)器就可以通過(guò)WIFI 讓生產(chǎn)廠(chǎng)家的售后服務(wù)人員遙控診斷并解決。

現在已有國內的企業(yè)將WIFI的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)用到了伺服控制的參數寫(xiě)入 調整運行的監控等方面。USB的通訊技術(shù)觸摸屏顯示控制技術(shù)，現已經(jīng)得到了應用。針對下一代的伺服驅動(dòng)器的研發(fā)，已有不少企業(yè)正在考慮采用新一代手機所用的CPU和實(shí)時(shí)操作系統技術(shù)。大家都知道的傻瓜照相機技術(shù)，利用它外行人也能拍出很漂亮的照片。