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伺服驅(qū)動系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng)，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，例如數(shù)

控機床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉(zhuǎn)動慣量（使用在機電系統(tǒng)中的

伺服電機的轉(zhuǎn)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(tǒng)中時，必須加減速裝置。轉(zhuǎn)動慣量反映

了系統(tǒng)的加速度特性，在選擇伺服電機時，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量不能大于電機轉(zhuǎn)動慣量的3倍較大等特點，這類

專用的電機稱為伺服電機。當然，其基本工作原理和普通的交直流電機沒有什么不同。該類電機的專用驅(qū)動單

元稱為伺服驅(qū)動單元，有時簡稱為伺服，一般其內(nèi)部包括電流、速度和/或位置閉環(huán)。

一 概述

伺服系統(tǒng)是以機械運動的驅(qū)動設備，電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機

構(gòu)，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)控制電動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將電

能轉(zhuǎn)換為機械能，實現(xiàn)運動機械的運動要求。具體在數(shù)控機床中，伺服系統(tǒng)接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移、速度指

令，經(jīng)變換、放調(diào)與整大后，由電動機和機械傳動機構(gòu)驅(qū)動機床坐標軸、主軸等，帶動工作臺及刀架，通過軸

的聯(lián)動使刀具相對工件產(chǎn)生各種復雜的機械運動，從而加工出用戶所要求的復雜形狀的工件。作為數(shù)控機床的

執(zhí)行機構(gòu)，伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制、驅(qū)動及保護等集為一體，并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機材

料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進步，經(jīng)歷了從步進到直流，進而到交流的發(fā)展歷程。數(shù)控機床中的伺

服系統(tǒng)種類繁多，本文通過分析其結(jié)構(gòu)及簡單歸分，對其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作簡要探討。

1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的作用

伺服驅(qū)動系統(tǒng)是CNC裝置和機床的聯(lián)系環(huán)節(jié)。CNC裝置發(fā)出的控制信息，通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成坐標軸的運

動，完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分。伺服驅(qū)動系統(tǒng)作用有：

(1)伺服驅(qū)動系統(tǒng)具有放大控制信號的能力

(2)根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進行控制。

2 數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求

數(shù)控機床集中了傳統(tǒng)的自動機床，精密機床和萬能機床三者的優(yōu)點，將高效率，高精度和高柔性集中于一體。

(1)可逆運行

(2)速度范圍寬

(3)具有足夠的傳動剛性和速度穩(wěn)定性

(4)響應快速并無超調(diào)

(5)高精度

(6)低速度大轉(zhuǎn)矩

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