伺服驅動系統（Servo System）簡稱伺服系統，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統，例如數控機床等。使用在伺服系統中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量.（ 使用在機電系統中的伺服電機的轉動慣量較大，為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。伺服電機有一種專門的小慣量電機，為了得到極高的響應速度。但這類電機的過載能力低，當使用在進給伺服系統中時，必須加減速裝置。 交流伺服運動系統的組成如圖1和圖2所示。圖中的驅動器和電機構成通常所說的交流伺服系統，而交流伺服運動系統的涵義更廣泛，它還包括控制器、傳感器、電磁鐵等部件，協調完成特定的運動軌跡或工藝過程。 圖1 交流伺服運動系統的集中控制結構 圖2 交流伺服運動系統的分布控制結構 集中控制結構 圖1所示的是交流伺服運動系統的集中控制結構。圖中交流電機的傳感器通常為電流、位置、速度和溫度等傳感器，作為電機控制算法的輸入量，運動機構的傳感器取決于工藝過程的控制量，可以是位置、溫度、壓力、張力、流量、光等傳感器。執行元件可以是交流電機，也可以是電磁鐵、電磁閥等。控制器多采用工控機、可編程邏輯控制器(plc)，或以單片機、DSP、ARM等微控制器為核心，配上鍵盤、旋鈕、磁盤或通訊接口接受操作命令，數碼管、液晶顯示器件顯示工作參數，燈光和聲響裝置作為報警和提示之用。 集中式控制系統中，工藝軟件或應用軟件固化在控制器中，對接收到的命令信號及傳感器信號進行運算、判斷，以數字量或模擬量控制驅動器或功率開關，主、輔運動機構在交流電機及執行元件的驅動下完成特定運動。除控制器外，其它部件間沒有電信號方面的聯系，所有控制信號都來自控制器。 集中式控制結構適用于簡單的系統，以及比較成熟的驅動器和電機。簡單系統中，驅動器中無微處理器，或微處理器的功能不足以勝任控制器的功能。對成熟的驅動器，其與控制器的接口比較方便，參數設置簡潔，通用性強，用戶只需正確選擇驅動器和電機，開發自己的控制器，加快研發和產品化過程。這種結構對控制器的實時性要求較高，應具有強大的數據處理能力、豐富的輸入輸出口、適當的中斷功能和定時器。 分布式控制結構 圖2所示的是分布式控制結構。與圖1不同的是控制器和驅動器的功能發生了變化。控制器只起接受命令和顯示工作參數的作用，以通訊方式與驅動器相連，工藝軟件下移到驅動器中，驅動器不僅控制伺服電機，還要根據傳感器信號和通訊獲得的命令去控制功率開關。 分布式控制結構適合于特種或新型系統的開發，驅動器中微處理器的功能較強，方案總設計者可在控制器和驅動器的兩片微處理器間靈活分配功能，對控制器的要求降低很多，系統緊湊。一旦開發成功，就會形成具有自主知識產權的產品，系統價格可以降低，針對性強，獲得同類應用領域較大的市場份額。從事分布式系統的開發人員應包括電機、驅動、控制、機械和應用工藝等方面的人員。 |
