张盛，朱志豪

上海工程技术大学，上海，201620

0 引言

伺服驱动系统是自动控制系统的一个子集，用来调控被控对象的转角或位移，确保输入的实时指令可以在被控对象上自动地、连续地、精确地执行。自动控制系统可通过输入的信号来调整、改变物体的位置、方位、状态等输出被控量，依靠脉冲来定位，在收到脉冲后，控制系统根据对脉冲的单位设定值来完成位置的变化或者速度的增减幅度，从而实现位移以及速度变换，以负反馈闭环控制系统为主要工作状态，在特定情况下也使用开环控制来确保其功能的实现。

伺服系统是动态跟踪系统，所以达到的平衡也是动态平衡。其原理是基于开环控制的AC/DC 电机进行闭环反馈PID调谐控制，通过旋转编码器、旋转变压器等将速度和位置信号发送回驱动器，外加内部驱动控制，电流闭环。这三个闭环设置，大大提高了电机输出跟随设定值的精度和响应时间特性[1]。

1 伺服驱动系统的功能及原理

控制伺服系统机械元件运行的电机称为伺服电机，属于微型电机的一类，在自动控制装置中用作执行元件，原理结构如图1所示。伺服驱动系统组成部分可分为以下几项：（1）指令部分：动作指令信号的输出装置。（2）驱动部分：接收指令部分的输出，并驱动执行机构动作的装置。（3）反馈部分：检测执行结构或者负载状态的装置。（4）执行机构：接收驱动部分的输出信号产生的角速度、位置、线速度、转矩等状态。

图1 模块化机械套件系统构成