3  伺服系统的发展趋势

    随着工业应用对伺服系统的要求越来越高，伺服系统的发展趋势可以概括为以下几个方面：

(1)全数字化

    采用新型高速微处理器和专用数字处理器(DSP)将全面代替以模拟电子器件为主的伺服控制单元，从而完全实现数字化的伺服系统。全数字化的实现，将原有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制，从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进算法(如:最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等)成为可能[2]。

(2)交流化

    到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。当下交流伺服驱动系统的低速稳定性问题也成为人们研究的方向[2]。

(3)高度集成化

    基于高性能数字控制器的伺服系统可以实现转矩、速度、位置的全数字化控制，使用到的模拟器件大大减小，显著的缩小了整个控制系统的体积[3]。

(4)智能化

    应用智能控制技术如：人工神经网络、专家系统、模式识别等，研究开发具有自适应、自学习、自寻优、自组织等智能特性的新一代灵巧智能化伺服控制系统，是当前一切工业控制设备的流行趋势。拥有故障自诊断和分析功能，系统出现故障时将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性。有的伺服系统还具有电机参数辨识和控制器参数自整定功能。众所周知，闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节，也是需要耗费很多时间与精力的工作。在有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。对于使用伺服单元的用户来说，这是新型伺服系统最具吸引力的特点之一[3]。文献综述

(5)网络化

    网络技术将驱动部分、运动控制、上位机通过网络连接进行高速数据传输，实现一体化管理，使系统调整合故障诊断更加简单可靠，通过Internet实现远程控制、诊断、维护和管理[3]。

    总而言之，微电子学的突飞猛进、微计算机的广泛使用、使得伺服控制技术获得迅猛发展。其中微处理机，使现代控制理论在伺服系统中的应用得到有力的支持，架起了现代控制论通向伺服系统领域的桥梁，大大改善了控制性能；而电力电子学的最新成就，又促进了伺服系统的不断发展。展望未来，新器件、新理论、新技术必将驱使伺服系统朝着全数字化、智能化、高度集成化和网络化等的方向发展，为人们的生产和生活带来便利。