國際廠商伺服產(chǎn)品每5 年就會更新?lián)Q代,新的功率器件或模塊每2-2.5 年就會更新一次,新的軟件算法則日新月異,產(chǎn)品生命周期越來越短?,F(xiàn)代伺服技術(shù)又有了新的發(fā)展趨勢?,F(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導(dǎo)體器件、高性能DSP 加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。結(jié)合市場需求的變化,現(xiàn)代伺服技術(shù)具有高速度、高性能、高效率化;一體化和集成化;智能化、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化;專用化和多樣化。
現(xiàn)代伺服技術(shù)采用更高精度的編碼器,更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP,無齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機、直線電機,以及應(yīng)用自適應(yīng)、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略,不斷將伺服系統(tǒng)的指標(biāo)提高。伺服技術(shù)的高效率化主要包括電機本身的高效率,比如永磁材料性能的改進和更好的磁鐵安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計,也包括驅(qū)動系統(tǒng)的高效率化,包括逆變器驅(qū)動電路的優(yōu)化。
所謂一體化和集成化是指電動機、反饋、控制、驅(qū)動、通訊的縱向一體化,一體化和集成化成為當(dāng)前小功率伺服系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。電機、驅(qū)動和控制的集成使三者從設(shè)計、制造到運行、維護都更緊密地融為一體。
現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動器都具備參數(shù)記憶、故障自診斷和分析功能,將電子齒輪、電子凸輪、同步跟蹤、插補運動等控制功能和驅(qū)動結(jié)合在一起。絕大多數(shù)進口驅(qū)動器都具備負(fù)載慣量測定和自動增益調(diào)整功能,有的可以自動辨識電機的參數(shù),自動測定編碼器零位,有些則能自動進行振動抑止。將現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、甚至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服驅(qū)動器當(dāng)中,已經(jīng)成為歐洲和美國廠商的常用做法?,F(xiàn)代工業(yè)局域網(wǎng)發(fā)展的重要方向和各種總線標(biāo)準(zhǔn)競爭的焦點就是如何適應(yīng)高性能運動控制對數(shù)據(jù)傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。
雖然市場上存在通用化的伺服產(chǎn)品系列,但是為某種特定應(yīng)用場合專門設(shè)計制造的伺服系統(tǒng)比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結(jié)構(gòu)(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機出現(xiàn),分割式鐵芯結(jié)構(gòu)工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產(chǎn)實現(xiàn)了高效率、大批量和自動化,并引起國內(nèi)廠家的研究。