SDCS-PIN-48
交直流伺服技術(shù)的比較
直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)受電機(jī)本身缺陷的影響，其發(fā)展受到了限制。直流伺服電機(jī)存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)，在運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，影響了與其連接的其他機(jī)械設(shè)備的精度，難以應(yīng)用到高速及大容量的場合，機(jī)械換向器則成為直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。
交流伺服電機(jī)克服了直流伺服電機(jī)存在的電刷、換向器等機(jī)械部件所帶來的各種缺點(diǎn)，特別是交流伺服電機(jī)的過負(fù)荷特性和低慣性更體現(xiàn)出交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)越性。所以交流伺服系統(tǒng)在工廠自動(dòng)化（FA）等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
從伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品當(dāng)前的應(yīng)用來看，直流伺服產(chǎn)品正逐漸減少，交流伺服產(chǎn)品則日漸增加，市場占有率逐步擴(kuò)大。在實(shí)際應(yīng)用中，精度更高、速度更快、使用更方便的交流伺服產(chǎn)品已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。
2 伺服系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展
伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與磁性材料技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、組裝技術(shù)、生產(chǎn)工藝水平等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
磁性材料中，特別是永久磁性材料性能的提高是伺服電機(jī)高性能化、小型化所不可缺少的重要條件。以日本安川公司伺服電機(jī)產(chǎn)品的磁性材料為例，其磁性材料的磁能積由原來的10MGOe提高到30MGOe，從70年代到90年代的這段時(shí)間提高了3倍。
半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)入了全數(shù)字化時(shí)期，伺服控制器的小型化指標(biāo)取得了很大的進(jìn)步。LSI（大規(guī)模集成電路）的精細(xì)加工技術(shù)以及開關(guān)特性的改善使高速開關(guān)器件的應(yīng)用成為主流。IGBT（絕緣柵雙極型場效應(yīng)管）已經(jīng)發(fā)展到了第四代產(chǎn)品，其性能則提高了5倍以上。微處理器（CPU）性能的大幅度增強(qiáng)也使伺服控制器的復(fù)雜運(yùn)算速度和多功能處理能力得以提高，同時(shí)也為產(chǎn)品的小型化創(chuàng)造了條件。
交流伺服控制器硬件環(huán)境的改善以及交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造材料的改進(jìn)為更加快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造了很好的條件。
在全數(shù)字控制方式下，伺服控制器實(shí)現(xiàn)了伺服控制的軟件化。現(xiàn)在很多新型的伺服控制器都采用了多種新算法。目前比較常用的算法主要有PID/IPD（比例微分積分/）控制切換、前饋控制、速度實(shí)時(shí)監(jiān)控、共振抑制控制、可變增益控制、振動(dòng)抑制控制、模型規(guī)范適應(yīng)控制、反復(fù)控制、預(yù)測控制、模型跟蹤控制、在線自動(dòng)修正控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、H∞控制等。通過采用這些功能算法，可以使伺服控制器的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可操作性都達(dá)到了很高的水平。
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