隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的新要求，機(jī)電一體化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。在控制方法上，主要是從手動(dòng)到自動(dòng);在控制功能上，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜;在操作上，從笨重到輕便。隨著新的控制理論和新的電子電氣設(shè)備的出現(xiàn)，為電氣控制技術(shù)的發(fā)展開辟了一條新的途徑。

　　二是數(shù)控加工中伺服系統(tǒng)的功能和組成。

　　在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，隨著輸入量的改變而以一定精度改變輸出的系統(tǒng)被稱為跟隨系統(tǒng)，也稱為伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指利用機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也稱為從動(dòng)系統(tǒng)。

　　數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的功能是接收來(lái)自數(shù)控裝置的指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件跟隨指令脈沖運(yùn)動(dòng)，保證動(dòng)作快速準(zhǔn)確，要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。上面提到的重點(diǎn)是進(jìn)給伺服控制，除了主運(yùn)動(dòng)伺服控制，但控制要求不如前者高。數(shù)控機(jī)床的精度和速度往往取決于伺服系統(tǒng)。

　　三、伺服系統(tǒng)的基本要求和特點(diǎn)

　　1。伺服系統(tǒng)基本要求

　　(1)穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在給定的輸入或外部擾動(dòng)下，經(jīng)過(guò)短期調(diào)整后，能夠達(dá)到新的狀態(tài)或恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。

　　(2)高精度：伺服系統(tǒng)的精度是指輸出可以跟隨輸入的精度。作為精密加工的數(shù)控機(jī)床，所需的定位精度或輪廓加工精度通常較高，允許偏差一般在0.01和0.001毫米之間。

　　(3)快速響應(yīng)良好：快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)質(zhì)量的標(biāo)志之一，要求跟蹤命令信號(hào)快速響應(yīng)。一方面，它需要很短的過(guò)渡時(shí)間，通常小于200毫秒，甚至小于幾十毫秒。另一方面，為了滿足超調(diào)要求，需要過(guò)渡過(guò)程的陡前沿，即高上升率。

　　2.伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

　　(1)精密檢測(cè)裝置：形成速度和位置閉環(huán)控制。

　　(2)有多種反饋比較原理和方法：根據(jù)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的理論是不同的，伺服系統(tǒng)的反饋比較方法也不同。目前，脈沖比較主要有三種：相位比較和幅度比較。

　　(3)高性能伺服電機(jī)(簡(jiǎn)稱伺服電機(jī))：用于高效復(fù)雜型材加工的數(shù)控機(jī)床。伺服系統(tǒng)通常處于頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中。要求電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比大，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

　　四、伺服系統(tǒng)分類

　　伺服系統(tǒng)分為分步伺服系統(tǒng)、直流電機(jī)伺服系統(tǒng)和交流電機(jī)伺服系統(tǒng)。根據(jù)控制方法，有開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。實(shí)際上，cnc系統(tǒng)也分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種，與伺服系統(tǒng)有關(guān)。

　　1.開環(huán)系統(tǒng)

　　它主要由驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行元件和機(jī)床組成。常用的執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)，通常稱為以步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，如果是大功率驅(qū)動(dòng)，則采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件。

　　2.閉環(huán)系統(tǒng)

　　閉環(huán)系統(tǒng)由執(zhí)行元件、檢測(cè)單元、比較環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)電路和機(jī)床五個(gè)部分組成.其組成框圖如圖所示。2。在閉環(huán)系統(tǒng)中，檢測(cè)元件檢測(cè)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置，并將它們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并反饋給比較環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的檢測(cè)元件包括旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵和編碼器盤。

　　五是伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向

　　充分利用快速發(fā)展的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用數(shù)字伺服系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，增強(qiáng)軟件控制功能，消除了模擬電路非線性誤差和調(diào)節(jié)誤差、溫度漂移等因素的影響，大大提高了系統(tǒng)的性能。為實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制創(chuàng)造條件。