日渐繁荣的中国市场期待新一代伺服控制系统
德国倍福电气有限公司上海代表处
运动控制事业部经理 朱凯先生
2004年，中国整体伺服市场销售额达到9.8亿人民币。伺服系统在加工机械、FA机械、医疗机械、机器人、自动组装线、半导体制造、部件组装和纺织机械上得到了广泛的应用。随着中国从制造业大国迈向制造业强国的进程和全数字式交流永磁伺服系统的性能价格比逐步提高，AC伺服系统作为控制电机类高档精密部件，其市场需求将稳步增长。
新一代开放式、网络化和智能化的控制系统正在得到广泛的应用，这要求要加快实现高性能全数字伺服系统的产业化进程。AC伺服系统当前的发展趋势：（1）高度集成化。使用单一、多功能的控制单元，通过软件的简单设置就可以实现伺服系统的位置控制、速度控制功能。伺服系统可以使用电机本身配置的反馈单元构成半闭环的控制系统，也可以通过接口与外部的反馈单元连接构成高精度的全闭环控制系统；（2）智能化。智能化是指伺服系统作为一种全数字化的控制单元通常都具有参数设置功能、故障自诊断功能和参数自整定功能；（3）模块化和网络化。随着现场总线技术和开放式控制技术的发展，采用现场总线接口的模块化产品得到了广泛的运用。
Beckhoff作为开放式控制系统的领导厂商，对于有特殊技术和成本要求的典型行业客户可以提供开放式全软件的控制系统解决方案。开放式的控制软件和全数字AC伺服电机的结合保证了控制系统的开放性和柔性。从而一方面保障了控制系统的可靠性；另外一方面也能够对于行业客户的特殊工艺要求实现快速开发。
直流 VS 交流——共存与统一
北京和利时电机技术有限公司副总经理 王健先生
要谈伺服控制，首先得从电机控制方式说起。电机控制一般可以分为传动控制（调速）和运动控制。传动主要是起到调速和节能的作用，而运动控制则适应于精确的速度、位置、扭矩等三个参数变量的组合控制。
无论是调速还是运动伺服控制，由于直流（DC）电机的励磁电流和电枢电流可以分别独立线性调节，其解耦调节特性是最大的优点，因此简单可靠、成本低、性能高，长期以来一直是广大用户的首选。DC电机固有的电刷带来一系列问题，使得人们一直希望能够开发无电刷的电机并用于高性能控制，现在的交流伺服电机本质上就是无刷的。交流（AC）电机尤其是异步电机控制非常复杂，具有强耦合、非线性的特性，高性能应用收到局限。然而随着20世纪80年代矢量控制算法得以突破，开始能够实现解耦控制，近些年发展越来越快。相对于DC电机，AC电机的优势也是显而易见的，如免维护、成本低，其控制性能正在赶上并超越传统的DC电机。但是，在某些特定场合，DC电机仍然具有其优势。因此在相当长的一段时期内，DC与AC将共存下去。
目前来看，伺服控制中用得最多的当属永磁同步AC电机。它又可分为正弦波永磁同步电机（主要用于中小功率的高精度定位）和方波永磁同步电机。而后者借鉴了DC电机的控制方式，通过调压来调速，也可用于简单定位，即所谓的无刷直流电机。近来，统一采用正弦波永磁电机已经成为一种趋势，根据性能的高低，选择不同的反馈传感元件，并配合不同控制性能的驱动。不难看出，电机的设计正在趋向融合与统一，交流伺服与无刷直流从电机本身来看，界限会逐渐淡化。而三相永磁同步电机和异步电机从控制的角度来说，也可以统一起来。因此，无刷直流、交流同步伺服、异步伺服等最终的差异，将更多地体现在反馈和控制器的不同控制方式上面。正因为直流与交流伺服控制的共存与统一，为此，和利时电机同时提供无刷直流和交流伺服控制电机，从驱动到电机再到控制器和网络，完全进行国内自主研发。
日臻完善的新一代交流伺服电机
贝加莱（B&R）OEM技术部经理 何新锋
DC伺服系统的发展和应用有其历史原因，目前随着更高性能的AC伺服系统的成熟应用，其主要应用领域已经局限在输出功率较大，启动扭矩较大的精度要求较低的应用场合。随着异步电动机构成的AC伺服系统的推广使用，DC伺服系统的应用将进一步减少，最后逐步淘汰。
目前全球越来越多的伺服系统供应商将原有的硬件伺服控制模式发展为软件伺服控制模式或硬件和软件相结合的模式。伺服驱动器内部高速DSP处理器的使用，推动了各种先进的运动控制算法在新型伺服驱动器上的应用。当前各大伺服系统供应商的研发目标主要集中在系统硬件和系统软件两个方面：对于系统硬件方面的改进主要体现在研发最新的伺服驱动器功率模组，使用功能更强大DSP运算单元，开发和使用新型电机结构，新型磁
|
