AC伺服技术应用和发展展望

1 AC伺服技术的发展现状

目前，AC伺服电动机驱动系统被广泛应用于机电一体化产品的设计中。这就要求设计者充分了解AC伺服技术。永磁同步交流伺服电机（PMSM）和感应异步交流伺服电机（IM）是现阶段比较常见的交流伺服系统的电动机。PMSM成为了伺服系统选择的首选，其较大的调速范围、较大效率和较好的动态特性受到了一致好评，虽然异步伺服电机相对来说具有成本优势，但只在大功率场合得到重视。

交流伺服系统的应用涉及到社会各个领域，最初是应用在宇航和军事领域，后来随着科学技术水平的不断提升，交流伺服系统逐渐向工业和民用领域渗透。工业应用主要集中在高精度数控机床和其他重要的数控机械上，比如，纺织机械、医疗机械、专用大型技术生产设备、生产流水线等等。目前，永磁无刷伺服电机蓬勃发展起来，已经逐步替代了步进电机，永磁交流直线伺服系统开始广泛应用于高精度的机电一体户成品中，如何提高效率和速度也成为当前研究的热点，高速永磁交流伺服取代异步变频驱动的研究也是当前业内主要研究的方向之一。

2 伺服系统产品及应用

2.1 对伺服控制的基本要求

在AC伺服技术的实际应用中，关键是要控制运动速度和位置，这一问题最终转化为对驱动机构运动的AC伺服电动机进行速度和位置控制。伺服系统按其功能可分为：进给伺服系统和主轴伺服系统。主轴伺服系统主要负责控制主轴转动，进给伺服系统主要控制移动部件的位置和速度，通常由伺服驱动装置、伺服电机、机械传动机构及执行部件组成。一般来说，伺服系统。

一般来说，伺服系统位置实际值是由位置传感器检测的，半闭环控制一般采用电机后自带编码器提供的脉冲信号作为反馈信号，因为此信号反馈的不是绝对位置，所以称为半闭环。而全闭环依靠电机外的光栅尺等反馈的绝对位置信号作为反馈信号，可以达到绝对反馈，称为全闭环。理论上，全闭环理论上精度比较高，实际上比较难实现，对模型要求比较高，一般都是用半闭环，但是半团环控制方法是采用PID，模拟的精度难保证，不稳定。全闭环控制的过程描述如下，位置传感器首先检测运动机构的位置，接收信息之后进而反馈给输入端，通过接收信息与位置指令的对比，进而调整和控制电动机转矩。从而导致位置发生移动变化。半闭环控制的位置检测器安装在电动机轴上，是一种间接探测运动机构位置的控制方法，电动机轴的角位移是主要的检测数据。

在控制策略方面，电压频率控制方法和开环次通轨迹控制方法都是基于电极稳态数学模型的，但是缺点就是伺服特性不稳定。矢量控制，即通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理控制励磁电流和转矩电流，最终实现对异步电动机转矩的控制，是目前核心控制方法。矢量控制方法往往与其他控制方法联合使用，比如在矢量控制的基础上，附加反馈线性化控制、自适应控制等等。近些年来，无位置传感器技术逐渐成为研究热点。但是无位置长安其技术仅仅适用于速度精度要求不高的场所，比如，缝纫机伺服控制等，因为其调速比大约为1:100。控制单元作为交流伺服系统的控制核心，主要控制着速度、转矩和电流等。数字信号处理器（DSP）

具有较快的数据处理速度，其集成电路的功能也很强大，逐渐成为了智能控制领域的新宠。

2.2 伺服系统在行业中的应用

德国西门子有一套高精度、高动态响应的控制系统，其优点是控制循环周期短，并且可以对应0.2KW到18.5KW的所有应用领域，它就是SIMOVERT MASTERDRIVES MC-C紧凑增强型运动控制驱动器。它的性能大大超过同类产品，能够轻易的实现快速、准确的驱动控制。基于此，西门子的这种紧凑增强型运动控制驱动器可作为智能控制的一部分。MC-C驱动器采用当前先进的32位数字控制技术，保证其高精度、高动态响应；它还具有超高的过载因数能够帮助您应对高难度的产品应用，它的过载能力达到了250ms内300%。安全应用方面当然也不会被忽略，性能优越、体积袖珍集成式的安全保护装置具有紧急停止功能，有效地保障了所有功能的安全使用。软件使用方面，驱动器应用BICO技术，轻巧的实现开闭环控制。驱动器能获得超高的动态响应是源自Performance 2，它能够有效减少允许

由于先进的机械设备则是确保企业稳定生产的发展关键，同时，也是确保企业经济发展提升的重要条件。通过实践证明，不管是多么优良的技术设备在应用一段时间以后都会出现一定的设备故障问题，所以，维修设备则在在企业生产当中是不可或缺的的生产活动。对此，在对机械设备的使用管理当中必须要确保其安全性，并以科学的方法对其进行管理，从而确保它可以长时间的安全运行以及提高经济效益。

1 对于机械设备管理当中的关键作用

提高机械设备的管理应用，从而可以有效避免发生设备事故，同时也确保了安全生产以及人员的安全。

2）由于设备管理不善会对影响到产品的产量，也会提高维修费用，这主要包括在燃料、动力以及对材料等方面的支出与耗费。所以，只有对机械设备进行良好的管理，才可以有效的延长其使用期限，也可以降低维修费用，提高生产效益。

3）通过加强提高对机械设备的管理，从而才能提高企业的资金应用率。由于在企业的生产当中，其机械设备的管理作用以及地位已经日益的突显，而随着现代机械设备不断地大力发展，并且也在不断的完善，因此，它在企业固定资产当中的比例则越来越高，能占有到大约50％至60％，所以只有通过科学的管理机械设备才能确保企业合理的应用资金，这是非常重要的一个因素。

4）以科学的方法管理机械设备，并促使其保持在一个良好的技术状态，从而在生产过程当中可以达到一个预期的理想目标。

3 提高机械设备管理的主要措施

1）必须要建立完善的管理机械设备制度，并应做到制度化、程序化以及规范化的要求。从而加强提高对机械设备管理工作的基本内容，建立完善的管理制度标准，并落实到实处。对于各种机械设备都应进行严格的岗位制，从而对设备的应用、维护和保养等方面的工作落实到责任制。如果是进行轮班作业的机械设备，必须要做到分清责任，从而避免设备出现损坏以及发行操时，要求操作人员必须要正确使用，绝对不允许超过设备所承受的负荷，并确保操作的均匀工作。此外，也应加强提高人员素质、加强技术培训，培养操作人员具有良好的管理意识，并做到奖罚并举，提高他们的责任心以及积极的工作态度。

参考文献：

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