什么是伺服电动机系统？它的主要用途是什么？

伺服电机系统将是下述内容的主要介绍对象，通过这篇文章，小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解，详细内容如下。

一、伺服电动机系统

伺服电机系统又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服电机系统使物体的位置、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。在很多情况下，伺服电机系统专指被控制量(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)，其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。伺服电机系统最初用于国防军工, 如火炮的控制, 船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。

伺服(Servo)是ServoMechanism一词的简写，来源于希腊，其含义是奴隶，顾名思义，就是指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，而其中的运动要素包括位置、速度和力矩等物理量。回顾伺服电机系统的发展历程，从最早的液压、气动到如今的电气化，由伺服电机、反馈装置与控制器组成的伺服电机系统已经走过了近50个年头。

如今，随着技术的不断成熟，交流伺服电机技术凭借其优异的性价比，逐渐取代直流电机成为伺服电机系统的主导执行电机。交流伺服电机系统技术的成熟也使得市场呈现出快速的多元化发展，并成为工业自动化的支撑性技术之一。

我国制造业产业升级的不断推进，为我国伺服产业的发展提供了巨大的市场，近年来，随着数控机床、包装机械、电子专用设备等行业继续保持较好发展以及交流伺服技术的日益成熟，新兴行业如新能源行业中的风电产业伺服技术的应用使得我国伺服市场迅速发展，2010年，我国伺服市场同比增长39.7%，市场规模达到39.9亿元。

很多有远识的国产厂商正加大研发力度提升其产品的性能，进而扩大其品牌的号召力，国产伺服厂商改变进口垄断格局将指日可待。由此预测，未来五年，我国伺服电机系统行业受益于产业升级的影响，仍将保持20%以上的增长速度，至2015年，我国伺服电机系统行业市场规模有望突破100亿元，其中，国产伺服产品的市场占有率将达到40%左右。

二、伺服电机系统主要用途

在自动控制系统中，把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服电机系统。数控机床的伺服电机系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，又称为随动系统。

伺服电机系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成，高性能的伺服电机系统还有检测装置，反馈实际的输出状态。

数控机床伺服电机系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并保证动作的快速和准确，这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制，另外还有对主运动的伺服控制，不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服电机系统。

三、伺服电机系统的发展趋势

从前面的讨论可以看出，数字化交流伺服电机系统的应用越来越广，用户对伺服驱动技术的要求越来越高。总的来说，伺服电机系统的发展趋势可以概括为以下几个方面：

1. 交流化

伺服技术将继续迅速地由DC伺服电机系统转向AC伺服电机系统。从目前国际市场的情况看，几乎所有的新产品都是AC伺服电机系统。在工业发达国家，AC伺服电机的　　市场占有率已经超过80%。在国内生产AC伺服电机的厂家也越来越多，正在逐步地超过生产DC伺服电机的厂家。可以预见，在不远的将来，除了在某些微型电机领域之外，AC伺服电机将完全取代DC伺服电机。

2. 全数字化

采用新型高速微处理器和专用数字信号处理机(DSP)的伺服控制单元将全面代替以模拟电子器件为主的伺服控制单元，从而实现完全数字化的伺服电机系统。全数字化的实现，将原有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制，从而使在伺服电机系统中应用现代控制理论的先进算法(如：最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等)成为可能。

3. 采用新型电力电子半导体器件

目前，伺服控制系统的输出器件越来越多地采用开关频率很高的新型功率半导体器件，主要有大功率晶体管(GTR)、功率场效应管(MOSFET)和绝缘门极晶体管(IGBT)等。这些先进器件的应用显著地降低了伺服单元输出回路的功耗，提高了系统的响应速度，降低了运行噪声。尤其值得一提的是，最新型的伺服控制系统已经开始使用一种把控制电路功能和大功率电子开关器件集成在一起的新型模块，称为智能控制功率模块(Intelligent Power Modules，简称IPM)。这种器件将输入隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等功能全部集成于一个不大的模块之中。其输入逻辑电平与TTL信号完全兼容，与微处理器的输出可以直接接口。它的应用显著地简化了伺服单元的设计，并实现了伺服电机系统的小型化和微型化。

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