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伺服驱动系统（ServoSystem）简称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数

控机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量（使用在机电系统中的

伺服电机的转动惯量较大，为了能够和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机，为了得

到高的响应速度。但这类电机的过载能力低，当使用在进给伺服系统中时，必须加减速装置。转动惯量反映

了系统的加速度特性，在选择伺服电机时，系统的转动惯量不能大于电机转动惯量的3倍较大等特点，这类

的电机称为伺服电机。当然，其基本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同。该类电机的驱动单

元称为伺服驱动单元，有时简称为伺服，一般其内部包括电流、速度和/或位置闭环。

一 概述

伺服系统是以机械运动的驱动设备，电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机

构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电

能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。具体在数控机床中，伺服系统接收数控系统发出的位移、速度指

令，经变换、放调与整大后，由电动机和机械传动机构驱动机床坐标轴、主轴等，带动工作台及刀架，通过轴

的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。作为数控机床的

执行机构，伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术电机材

料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了从步进到直流，进而到交流的发展历程。数控机床中的伺

服系统种类繁多，本文通过分析其结构及简单归分，对其技术现状及发展趋势作简要探讨。

1 伺服驱动系统的作用

伺服驱动系统是CNC装置和机床的联系环节。CNC装置发出的控制信息，通过伺服驱动系统，转换成坐标轴的运

动，完成程序所规定的操作。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。伺服驱动系统作用有：

(1)伺服驱动系统具有放大控制信号的能力

(2)根据CNC装置发出的控制信号对机床移动部件的位置和速度进行控制。

2 数控机床对伺服驱动系统的要求

数控机床集中了传统的自动机床，精密机床和机床三者的优点，将高和高柔性集中于一体。

(1)可逆运行

(2)速度范围宽

(3)具有足够的传动刚性和速度稳定性

(4)响应快速并无超调

(6)低速度大转矩

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