机，通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统，在这种系统中，如
果是大功率驱动时，用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为
驱动执行元件所需的信号。
2、闭环系统
闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床 5 部分组成。其构成框图
如图 2 所示。在闭环系统中，检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信
号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通
常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统；把安装在工作台上的检
测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在，半闭环伺
服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。
比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较，两者的差值作为伺服系统的跟随误
差，经驱动电路，控制执行元件带动工作台继续移动，直到跟随误差为零。根据进入比较
环节信号的形式以及反馈检测方式，闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比
较伺服系统和幅值比较伺服系统 3 种。
由于比较环节输出的信号比较微弱，不足以驱动执行元件，故需对其进行放大，驱动电
路正是为此而设置的。
执行元件的作用是根据控制信号，即来自比较环节的跟随误差信号，将表示位移量的电
信号转化为机械位移。常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺
服系统中必不可少的一部分，驱动电路是随执行元件的不同而不同的。
最近，我校研制开发出了高性能交流伺服(数控机床)控制系统。该系统性能稳定，质量可
靠，可广泛应用于数码雕刻，包装机械，模具生产等工业生产应用场合，更适用于高等
学校机电一体化，电子电器，电气自动化专业学生(研究生)生产实习，课程设计等课程
的实验研究。
三、伺服系统的发展方向
随着生产力不断发展，要求伺服系统向高精度、高速度、大功率方向发展。
(1)充分利用迅速发展的电子和计算机技术，采用数字式伺服系统，利用微机实现调节控
制，增强软件控制功能，排除模拟电路的非线性误差和调整误差以及温度漂移等因素的
影响，这可大大提高伺服系统的性能，并为实现最优控制、自适应控制创造条件。
(2)开发高精度、快速检测元件。
(3)开发高性能的伺服电机(执行元件)。目前交流伺服电机的变速比已达 1 10000

∶

，使用

日益增多。无刷电机因无电刷和换向片零部件，加速性能要比直流伺服电机高两倍，维护

 

也较方便，常用于高速数控机床。