交流伺服位置控制系统设计(2)
1.2 伺服系统 1.2.1 伺服系统概述 伺服系统是一种能够根据给定的量,精确、快速地实现动作变化的具有负反馈的闭环控制系统[13]。它最早出现于二十世纪初,伴随着电的发展而发展起来的。在20 世纪60 年代以前,伺服系统机构主要采用液压传动方式,其执行元件选用步进电机驱动的液压伺服马达或功率步进电机。60 年代以后,直流电动机开始逐步取代液压伺服传动方式,到了70 年代则是直流伺服电机应用最为广泛的时代。80 年代之后以机电一体化为时代背景,基于矢量控制理论、功率电力电子器件和微处理器等发展起来了现代交流伺服系统。永磁交流同步电机具有体积小、耐高速、转动惯量低、过负荷能力强、可靠性高、无需文护等诸多优点逐渐取代直流电机成为伺服系统主导执行电机,交流伺服系统也在许多应用场合取代了直流伺服系统[14]。 早在八十年代初,国外就有公司推出了交流永磁同步伺服系统,其中包括了西门子公司和三菱公司等。交流永磁同步伺服系统经过三十多年不断地发展,至今,全数字控制的交流伺服器已经普及,性能参数提高得很快,一般调速范围可以达到 1:5000 及以上,调速误差可以达到 0.01%以下。国内伺服系统起步较晚，交流伺服系统品牌主要有华中数控、广州数控、南京埃斯顿以及和利时电机等[15]。华中数控是国内数控系统的领先品牌,是从事数控系统、伺服驱动、伺服电机等数控设备开发、生产的高科技企业,其生产的伺服驱动器代表着国内顶尖水平。典型的如HSV-180AD，采用当今最新技术设计,实现了交流永磁同步伺服电机的位置、速度、转矩闭环伺服控制。 交流伺服系统随着现代控制理论、计算机技术、新型永磁材料、电力电子技术和微电机技术的发展与创新，将更加快速的发展。伺服系统将会朝着全数字化、交流化、智能化、高度集成化、模块化和网络化等发展[16]。