现代伺服技术的发展趋势

国际厂商伺服产品每5 年就会更新换代，新的功率器件或模块每2-2.5 年就会更新一次，新的软件算法则日新月异，产品生命周期越来越短。现代伺服技术又有了新的发展趋势。现代交流伺服系统，经历了从模拟到数字化的转变，数字控制环已经无处不在，比如换相、电流、速度和位置控制；采用新型功率半导体器件、高性能DSP 加FPGA、以及伺服专用模块也不足为奇。结合市场需求的变化，现代伺服技术具有高速度、高性能、高效率化；一体化和集成化；智能化、网络化和模块化；专用化和多样化。

现代伺服技术采用更高精度的编码器，更高采样精度和数据位数、速度更快的DSP，无齿槽效应的高性能旋转电机、直线电机，以及应用自适应、人工智能等各种现代控制策略，不断将伺服系统的指标提高。伺服技术的高效率化主要包括电机本身的高效率，比如永磁材料性能的改进和更好的磁铁安装结构设计，也包括驱动系统的高效率化，包括逆变器驱动电路的优化。

所谓一体化和集成化是指电动机、反馈、控制、驱动、通讯的纵向一体化，一体化和集成化成为当前小功率伺服系统的一个发展方向。电机、驱动和控制的集成使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体。

现代交流伺服驱动器都具备参数记忆、故障自诊断和分析功能，将电子齿轮、电子凸轮、同步跟踪、插补运动等控制功能和驱动结合在一起。绝大多数进口驱动器都具备负载惯量测定和自动增益调整功能，有的可以自动辨识电机的参数，自动测定编码器零位，有些则能自动进行振动抑止。将现场总线和工业以太网技术、甚至无线网络技术集成到伺服驱动器当中，已经成为欧洲和美国厂商的常用做法。现代工业局域网发展的重要方向和各种总线标准竞争的焦点就是如何适应高性能运动控制对数据传输实时性、可靠性、同步性的要求。

虽然市场上存在通用化的伺服产品系列，但是为某种特定应用场合专门设计制造的伺服系统比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形状、不同表面粘接结构(SPM)和嵌入式永磁(IPM)转子结构的电机出现，分割式铁芯结构工艺在日本的使用使永磁无刷伺服电机的生产实现了高效率、大批量和自动化，并引起国内厂家的研究。