直流伺服驱动技术受电机本身缺陷的影响，其发展受到了限制。直流伺服电机存在机械
结构复杂、维护工作量大等缺点，在运行过程中转子容易发热，影响了与其连接的其他机
械设备的精度，难以应用到高速及大容量的场合，机械换向器则成为直流伺服驱动技术

 

发展的瓶颈。

    交流伺服电机克服了直流伺服电机存在的电刷、换向器等机械部件所带来的各种缺点，
特别是交流伺服电机的过负荷特性和低惯性更体现出交流伺服系统的优越性。所以交流伺
服系统在工厂自动化（FA

 

）等各个领域得到了广泛的应用。

    从伺服驱动产品当前的应用来看，直流伺服产品正逐渐减少，交流伺服产品则日渐增
加，市场占有率逐步扩大。在实际应用中，精度更高、速度更快、使用更方便的交流伺服产

 

品已经成为主流产品。

    2 伺服系统相关技术的发展

 

    伺服驱动技术的发展与磁性材料技术、半导体技术、通信技术、组装技术、生产工艺水平

 

等基础工业技术的发展密切相关。

    磁性材料中，特别是永久磁性材料性能的提高是伺服电机高性能化、小型化所不可缺少
的重要条件。以日本安川公司伺服电机产品的磁性材料为例，其磁性材料的磁能积由原来
的 10MGOe 提高到 30MGOe，从 70 年代到 90 年代的这段时间提高了 3

 

倍。

    半导体技术的发展使伺服驱动技术进入了全数字化时期，伺服控制器的小型化指标取
得了很大的进步。LSI（大规模集成电路）的精细加工技术以及开关特性的改善使高速开
关器件的应用成为主流。IGBT（绝缘栅双极型场效应管）已经发展到了第四代产品，其
性能则提高了 5 倍以上。微处理器（CPU）性能的大幅度增强也使伺服控制器的复杂运算

 

速度和多功能处理能力得以提高，同时也为产品的小型化创造了条件。

    交流伺服控制器硬件环境的改善以及交流伺服电机的结构和制造材料的改进为更加快

 

速、准确、稳定地控制机械设备创造了很好的条件。

    在全数字控制方式下，伺服控制器实现了伺服控制的软件化。现在很多新型的伺服控制
器都采用了多种新算法。目前比较常用的算法主要有 PID/IPD（比例微分积分/）控制切换、
前馈控制、速度实时监控、共振抑制控制、可变增益控制、振动抑制控制、模型规范适应控制、
反复控制、预测控制、模型跟踪控制、在线自动修正控制、模糊控制、神经网络控制、H∞控制
等。通过采用这些功能算法，可以使伺服控制器的响应速度、稳定性、准确性和可操作性都

 

达到了很高的水平。

    3 

 

伺服系统的应用

    随着市场竞争的日趋激烈，用户对所需产品提出了更高的技术要求和更合理的性能价
格比。伺服系统以其出色的性能满足了各种产品制造厂家近乎苛刻的要求，从而能够对产
品的加工过程、加工工艺和综合性能进行改造。在机电一体化设备上伺服系统的使用更加