國際廠商伺服產品每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,產品生命周期越來越短?,F(xiàn)代伺服技術又有了新的發(fā)展趨勢?,F(xiàn)代交流伺服系統(tǒng),經歷了從模擬到數字化的轉變,數字控制環(huán)已經無處不在,比如換相、電流、速度和位置控制;采用新型功率半導體器件、高性能DSP 加FPGA、以及伺服專用模塊也不足為奇。結合市場需求的變化,現(xiàn)代伺服技術具有高速度、高性能、高效率化;一體化和集成化;智能化、網絡化和模塊化;專用化和多樣化。
現(xiàn)代伺服技術采用更高精度的編碼器,更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP,無齒槽效應的高性能旋轉電機、直線電機,以及應用自適應、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略,不斷將伺服系統(tǒng)的指標提高。伺服技術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構設計,也包括驅動系統(tǒng)的高效率化,包括逆變器驅動電路的優(yōu)化。
所謂一體化和集成化是指電動機、反饋、控制、驅動、通訊的縱向一體化,一體化和集成化成為當前小功率伺服系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。電機、驅動和控制的集成使三者從設計、制造到運行、維護都更緊密地融為一體。
現(xiàn)代交流伺服驅動器都具備參數記憶、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動結合在一起。絕大多數進口驅動器都具備負載慣量測定和自動增益調整功能,有的可以自動辨識電機的參數,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)以太網技術、甚至無線網絡技術集成到伺服驅動器當中,已經成為歐洲和美國廠商的常用做法?,F(xiàn)代工業(yè)局域網發(fā)展的重要方向和各種總線標準競爭的焦點就是如何適應高性能運動控制對數據傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。
雖然市場上存在通用化的伺服產品系列,但是為某種特定應用場合專門設計制造的伺服系統(tǒng)比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結構(SPM)和嵌入式永磁(IPM)轉子結構的電機出現(xiàn),分割式鐵芯結構工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產實現(xiàn)了高效率、大批量和自動化,并引起國內廠家的研究。