交流伺服控制系統的發展現狀及其研究熱點

許煒康（浙江工業大學，浙江　杭州　　310014）

交流伺服控制系統的發展現狀及其研究熱點

許煒康
（浙江工業大學，浙江杭州310014）

摘要：當前，我國對交流伺服控制系統的研究始于20世紀70年代，研究隊伍主要是高校和專門的研究所，在該方面的研究我國不惜投入大量成本，主要運用于軍事、航空事業的發展。盡管如此，我國的交流伺服控制系統由于生產緩慢批量少，價格高且技術水平低導致其不能滿足工業生產需要，運用領域范圍小。本文主要分析了交流伺服控制系統的發展現狀和研究熱點。

關鍵詞：伺服控制系統；發展現狀；研究熱點

交流伺服控制系統主要包括異步電機和同步電機的交流伺服控制系統兩種，具有穩定性好，精確性高等優點。隨著科技水平的不斷提高，現代交流伺服控制系統也在不斷地發生變革，由原來的模擬向數字化轉變，數字化已經普遍涉及到該系統的各個控制環節中，其生命發展周期越來越短。因此，對于交流伺服控制系統的熱點進行研究分析要立足市場發展需求，并對其發展的新形勢和前景作出準確判斷。

1　我國交流伺服控制系統的發展現狀

1.1當前市場上交流伺服控制系統的分類

當前市場上，交流伺服控制系統的按期電機容量可對其進行微型、小型、中型和大型四種規格分類。釹鐵硼隨著永磁技術的不斷改造和發展，被廣泛地運用到永磁伺服電機的改造中去。當前，市場上的所有電機總類中，永磁伺服電機是最受歡迎的，因為永磁伺服電機采用了先進的永磁制造材料結合科學合理的交流伺服控制系統結構，使得伺服電機的通信效率、生命周期和分辨率等多項指標都得到了很大程度上的提高，這些指標改善以往電機機身強大的劣勢，實現小的伺服電機也能朝著高配置高性能的方向發展，開拓伺服電機的市場。

由于交流伺服控制系統在我國的工業生產的各個領域中的運用日益廣泛，以其為基礎的相關種類產品也得到開拓與發展，產品的種類日益多樣化齊全，不在僅僅是局限于伺服電機的生產，轉向了變頻器，伺服控制器等多個種類，在工業領域一應俱全。交流伺服控制系統有原來的模擬伺服系統向數字模擬伺服系統再向全數字伺服系統轉變，其伺服電機可以分為同步電機和異步電機兩種。

1.2當前我國交流伺服控制系統發展的優劣勢

當前，永磁式交流伺服控制系統在交流伺服控制系統的發展中占據主導地位。我國地域廣闊，稀土資源豐富，在永磁式材料稀土資源和對永磁式電機的開發和研究技術水平，我國在國際上處于優勢地位，這為我國永磁式交流伺服電機的進一步發展提供了有利條件。但是，目前我國交流伺服控制系統的發展在速度控制范圍、速度的精確度調節以及運行穩定性等多個方面仍與國外的研究有一點的差距。如在電機的響應頻率上，國外水平已經達到900Hz，而我國目前的水平只達到200Hz～500Hz，與國外的先進水平存在明顯的差距。國外對交流伺服控制系統的核心技術進行封鎖，嚴重地影響了我國交流伺服控制系統技術的前進與發展，因此，我國應該要發揚自己的優勢，加強對永磁式伺服控制系統的研究。

2　交流伺服控制系統的研究熱點

2.1交流伺服控制系統的研究方向

當前，交流伺服控制系統正在朝著永磁化、全數字化和高度集成一體化以及網絡化的發展趨勢轉變。我國永磁材料和稀土材料資源豐富，能夠為永磁式伺服控制系統電機的發展提供成本低廉的原料，且永磁式電機抗震能力強，性能高，其運用領域已經擴展到電動汽車和電梯各個領域中去，運用范圍廣。伺服控制系統數據的估算工作都有計算機軟件代行，實現伺服控制系統的高度數字化，使其更新方式更加靈活多樣。伺服控制系統的智能模塊已經將保護、驅動和開關控制融為一體，不再對其進行單獨的設計，大大減少產品的體積，提高產品的工作效率。將交流伺服控制系統結合網絡技術進行開發，能夠有效地實現車間機器自動化工作模式的形成，促進各個控制系統自動化，加速綜合自動化的發展進程。

2.2交流伺服控制系統的研究熱點

直線電動機在數控機床中的運用具有加減速自由不受擾，高速度響應且其精度高等方面的優勢，但是它不能安裝在機床的邊緣，智能安裝在機床的身上，導致其防塵仿磁效果不佳，且不夠靈活等問題的出現，這給直線電動機的設計增添了難度，未來直線電動機的發展應該朝著能夠消除端部磁效應，控制器要有更強的魯棒性方向發展。要盡量消除伺服控制系統驅動在工作過程中的摩擦系數，消除摩擦噪音，提高工作速度和工作效率的精度，這也是未來伺服控制系統工作研究的一個主要方向。高檔數控機床中的軌跡多傳動聯動伺服控制器中的個控制器的精確性不夠穩定，導致刀具軌跡運動不夠精準，單軸軌跡運動出現較大的誤差，多軸之間不能夠很好地配合，實現協調工作，這是交流伺服控制系統發展需要研究的又一個熱點問題。二自由度方法設計交流伺服控制系統能夠有效地克服伺服系統滯后的現象，實現單軸軌跡運動的高精度性，克服魯棒性的脆弱性，以零誤差的相位來對交流伺服控制系統進行跟蹤控制，使交流伺服控制系統能夠朝著更穩定，精確度更高的方向發展。

結語

隨著市場需求的轉變以及科技水平的提高，交流伺服控制系統的運用范圍越來越廣，對其研究發展也在發生日新月異的變化，伺服控制系統由原來的模擬控制系統向模擬數字相結合控制系統再向全數字化的控制系統轉變發展，進一步實現伺服控制系統的網路化和智能化，使交流伺服控制系統能夠最大化地擴大其優點，更好地為經濟工業發展服務。

參考文獻

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中圖分類號：TM921

文獻標識碼：A

作者簡介：許煒康（1993—），男，浙江省富陽市人，學校：浙江工業大學，專業方向：機電一體化。