交流伺服控制系统的发展现状及其研究热点

许炜康（浙江工业大学，浙江　杭州　　310014）

交流伺服控制系统的发展现状及其研究热点

许炜康
（浙江工业大学，浙江杭州310014）

摘要：当前，我国对交流伺服控制系统的研究始于20世纪70年代，研究队伍主要是高校和专门的研究所，在该方面的研究我国不惜投入大量成本，主要运用于军事、航空事业的发展。尽管如此，我国的交流伺服控制系统由于生产缓慢批量少，价格高且技术水平低导致其不能满足工业生产需要，运用领域范围小。本文主要分析了交流伺服控制系统的发展现状和研究热点。

关键词：伺服控制系统；发展现状；研究热点

交流伺服控制系统主要包括异步电机和同步电机的交流伺服控制系统两种，具有稳定性好，精确性高等优点。随着科技水平的不断提高，现代交流伺服控制系统也在不断地发生变革，由原来的模拟向数字化转变，数字化已经普遍涉及到该系统的各个控制环节中，其生命发展周期越来越短。因此，对于交流伺服控制系统的热点进行研究分析要立足市场发展需求，并对其发展的新形势和前景作出准确判断。

1　我国交流伺服控制系统的发展现状

1.1当前市场上交流伺服控制系统的分类

当前市场上，交流伺服控制系统的按期电机容量可对其进行微型、小型、中型和大型四种规格分类。钕铁硼随着永磁技术的不断改造和发展，被广泛地运用到永磁伺服电机的改造中去。当前，市场上的所有电机总类中，永磁伺服电机是最受欢迎的，因为永磁伺服电机采用了先进的永磁制造材料结合科学合理的交流伺服控制系统结构，使得伺服电机的通信效率、生命周期和分辨率等多项指标都得到了很大程度上的提高，这些指标改善以往电机机身强大的劣势，实现小的伺服电机也能朝着高配置高性能的方向发展，开拓伺服电机的市场。

由于交流伺服控制系统在我国的工业生产的各个领域中的运用日益广泛，以其为基础的相关种类产品也得到开拓与发展，产品的种类日益多样化齐全，不在仅仅是局限于伺服电机的生产，转向了变频器，伺服控制器等多个种类，在工业领域一应俱全。交流伺服控制系统有原来的模拟伺服系统向数字模拟伺服系统再向全数字伺服系统转变，其伺服电机可以分为同步电机和异步电机两种。

1.2当前我国交流伺服控制系统发展的优劣势

当前，永磁式交流伺服控制系统在交流伺服控制系统的发展中占据主导地位。我国地域广阔，稀土资源丰富，在永磁式材料稀土资源和对永磁式电机的开发和研究技术水平，我国在国际上处于优势地位，这为我国永磁式交流伺服电机的进一步发展提供了有利条件。但是，目前我国交流伺服控制系统的发展在速度控制范围、速度的精确度调节以及运行稳定性等多个方面仍与国外的研究有一点的差距。如在电机的响应频率上，国外水平已经达到900Hz，而我国目前的水平只达到200Hz～500Hz，与国外的先进水平存在明显的差距。国外对交流伺服控制系统的核心技术进行封锁，严重地影响了我国交流伺服控制系统技术的前进与发展，因此，我国应该要发扬自己的优势，加强对永磁式伺服控制系统的研究。

2　交流伺服控制系统的研究热点

2.1交流伺服控制系统的研究方向

当前，交流伺服控制系统正在朝着永磁化、全数字化和高度集成一体化以及网络化的发展趋势转变。我国永磁材料和稀土材料资源丰富，能够为永磁式伺服控制系统电机的发展提供成本低廉的原料，且永磁式电机抗震能力强，性能高，其运用领域已经扩展到电动汽车和电梯各个领域中去，运用范围广。伺服控制系统数据的估算工作都有计算机软件代行，实现伺服控制系统的高度数字化，使其更新方式更加灵活多样。伺服控制系统的智能模块已经将保护、驱动和开关控制融为一体，不再对其进行单独的设计，大大减少产品的体积，提高产品的工作效率。将交流伺服控制系统结合网络技术进行开发，能够有效地实现车间机器自动化工作模式的形成，促进各个控制系统自动化，加速综合自动化的发展进程。

2.2交流伺服控制系统的研究热点

直线电动机在数控机床中的运用具有加减速自由不受扰，高速度响应且其精度高等方面的优势，但是它不能安装在机床的边缘，智能安装在机床的身上，导致其防尘仿磁效果不佳，且不够灵活等问题的出现，这给直线电动机的设计增添了难度，未来直线电动机的发展应该朝着能够消除端部磁效应，控制器要有更强的鲁棒性方向发展。要尽量消除伺服控制系统驱动在工作过程中的摩擦系数，消除摩擦噪音，提高工作速度和工作效率的精度，这也是未来伺服控制系统工作研究的一个主要方向。高档数控机床中的轨迹多传动联动伺服控制器中的个控制器的精确性不够稳定，导致刀具轨迹运动不够精准，单轴轨迹运动出现较大的误差，多轴之间不能够很好地配合，实现协调工作，这是交流伺服控制系统发展需要研究的又一个热点问题。二自由度方法设计交流伺服控制系统能够有效地克服伺服系统滞后的现象，实现单轴轨迹运动的高精度性，克服鲁棒性的脆弱性，以零误差的相位来对交流伺服控制系统进行跟踪控制，使交流伺服控制系统能够朝着更稳定，精确度更高的方向发展。

结语

随着市场需求的转变以及科技水平的提高，交流伺服控制系统的运用范围越来越广，对其研究发展也在发生日新月异的变化，伺服控制系统由原来的模拟控制系统向模拟数字相结合控制系统再向全数字化的控制系统转变发展，进一步实现伺服控制系统的网路化和智能化，使交流伺服控制系统能够最大化地扩大其优点，更好地为经济工业发展服务。

参考文献

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中图分类号：TM921

文献标识码：A

作者简介：许炜康（1993—），男，浙江省富阳市人，学校：浙江工业大学，专业方向：机电一体化。