| 模擬式、混合式、數字式。模擬式和混合式的輸入部分是模擬輸入，區別在于混合式伺服系統的輸入經過數字偏差器后進入模擬調節器。這三種方式的伺服系統都有位置反饋和速度反饋。 目前的伺服驅動技術是數控技術的重要組成部分。與數控裝置相配合，伺服系統的靜態和動態特性直接影響機床的位移速度，定位精度和加工精度。現在，直流伺服系統被交流數字伺服系統所取代；伺服電機的位置，速度及電流環都實現了數字化；并采用了新的控制理論，實現了不受機械負荷變動影響的高速響應系統。 其主要新發展的技術有： a．前饋控制技術。過去的伺服系統，是把檢測器信號與位置指令的差值乘以位置環增益作為速度指令。這種控制方式總是存在著跟蹤滯后誤差，這使得在加工拐角及圓弧時加工精度惡化。所謂前饋控制，就是在原來的控制系統上加上速度指令的控制方式，這樣使伺服系統的跟蹤滯后誤差大大減小。 b．機械靜止摩擦的非線性控制技術。對于一些具有較大靜止摩擦的數控機床，新型數字伺服系統具有補償機床驅動系統靜摩擦的非線性控制功能。 c．伺服系統的位置環和速度環（包括電流環）均采用軟件控制，如數字調解和矢量控制等。為適應不同類型的機床，不同精度和不同速度要術，預先調整加、減速性能。 d．采用高分辨的位置檢測裝置。如高分辨率的脈沖編碼器，內有微處理器組成的細分電路，使得分辨率大大提高，增量位置檢測為10000 p/r（脈沖數/每轉）以上；絕對位置檢測為1000000 p/r以上。 e． 補償技術得到了發展和應用。現代數控系統都具有補償功能，可以對伺服系統進行多種補償，如絲杠螺距誤差補償，齒側間隙補償、軸向運動誤差補償、空間誤差補償和熱變形補償等。 另外，伺服電機和步進電機在數控系統中都有應用，這里介紹一下二者的區別： 步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯系。目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中，特別在運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然在控制方式上兩者相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異： 1．控制精度不同：兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGER LAHR）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。而交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證，以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為 360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。 2．低頻特性不同：步進電機在低速時易出現低頻振動現象，振動頻率與負載情況和驅動器性能有 關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。而交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統調整。 3．矩頻特性不同：步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。 4．過載能力不同：步進電機一般不具有過載能力，而交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現了 力矩浪費的現象。 5．運行性能不同：步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。 6．速度響應性能不同：步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。 |
