摘 要 ：数据机床伺服控制系统是数控机床的重要组成部分，它是以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统。在数控机床中，伺服系统是数控装置和机床主机的联系环节，数控机床的精度和速度指标等往往由伺服系统决定。伺服系统经历了从步进伺服到直流伺服进而到交流伺服的发展过程。因此，研究高性能的伺服系统是现代数控机床的关键技术之一。 

        数控机床伺服系统是数控机床的重要组成部分，它是以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统。数控（numerical contro1）技术是利用数字化的信息对机床以及加工过程进行控制的一种方法。在数控机床中，伺服系统是数控装置和机床主机的连接环节，接收CNC装置插补器，发出的进给脉冲或进给位移量信息，进过变换和放大有伺服电机带动传动机构，最后转化为机床的直线或转动位移。数控机床的精度和速度指标等往往由伺服系统决定。伺服系统经历了从步进伺服到直流伺服进而到交流伺服的发展过程。因此，研究高性能的伺服系统是现代数控机床的关键技术之一。

目 录
第一章 伺服系统的概念在数控机床中的作用.......................5
第二章 伺服系统的基本要求和特点...............................6
2.1 对伺服系统的基本要求.................................. ...6
2.2 伺服系统的主要特点.................................... .. 6
第三章伺服系统的分类..........................................8
第四章数控机床系统分析........................................9
4.1数控系统的组成及应用.................................. .. .9
4.2数控机床中的伺服系统.................................. .. .9
第五章伺服系统的发展趋势......................................15
结论..........................................................17
参考文献......................................................18
致谢..........................................................19


       第一章 伺服系统的概念在数控机床中的作用

        在自动控制系统中，把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，又称为随动系统。

       伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成，高性能的伺服系统还有检测装置，反馈实际的输出状态。

        数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并保证动作的快速和准确，这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制，另外还有对主运动的伺服控制，不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。

       第二章 伺服系统的基本要求和特点

     2.1 对伺服系统的基本要求

       1、稳定性好：
       稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态。对伺服系统要求有较强的抗干扰能力。稳定性是保证数控机床正常工作的条件下，直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。

         2、精度高：伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床，要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高，允许的偏差一般都在 0.01～0.00lmm之间，甚至0.01um，在数度控制中，要求较高的调速精度，具有比较强的抗负载扰动能力。即对静态动态精度要求都比较高。

        3、快速响应性好：快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一，即要求跟踪指令信号的响应要快，一方面要求过渡过程时间短，一般在200ms以内，甚至小于几十毫秒；另一方面，为满足超调要求，要求过渡过程的前沿陡，即上升率要大。

      4、调速范围宽调速范围指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。主导轴系统低速恒转矩调速具有1比100到1000调速范围高速具有1比10 以上的调速范围。

        5、低速大转矩
       要求伺服系统在低速时要有大的转矩输出。进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制，在整个速度范围内都要保持这个转矩；主轴坐标的伺服控制在最低时为恒转矩控制，能提供较大转矩。在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率

       2.2 伺服系统的主要特点

        1、精确的检测装置：以组成速度和位置闭环控制。

        2、有多种反馈比较原理与方法:根据检测装置实现信息反馈的原理不同，伺服系统反馈比较的方法也不相同。目前常用的有脉冲比较、相位比较和幅值比较3种。
　　

        3、高性能的伺服电动机(简称伺服电机)：用于高效和复杂型面加工的数控机床，伺服系统将经常处于频繁的启动和制动过程中。要求电机的输出力矩与转动惯量的比值大，以产生足够大的加速或制动力矩。要求伺服电机在低速时有足够大的输出力矩且运转平稳，以便在与机械运动部分连接中尽量减少中间环节。

       4、宽调速范围的速度调节系统，即速度伺服系统：从系统的控制结构看，数控机床的位置闭环系统可看作是位置调节为外环、速度调节为内环的双闭环自动控制系统，其内部的实际工作过程是把位置控制输入转换成相应的速度给定信号后，再通过调速系统驱动伺服电机，实现实际位移。数控机床的主运动要求调速性能也比较高，因此要求伺服系统为高性能的宽调速系统。

        第三章 伺服系统的分类

       伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机(简称直流电机)伺服系统、交流电动机(简称交流电机)伺服系统。按控制方式划分，有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等，实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型，就是与伺服系统这3种方式相关。

       1、开环系统。它主要由驱动电路，执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机，通常称以步进电机作为执行元件的开环系统为步进式伺服系统，在这种系统中，如果是大功率驱动时，用步进电机作为执行元件。驱动电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。

       2、闭环系统。它主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。在闭环系统中，检测元件将机床移动部件的实际位置检测出来并转换成电信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统；把安装在工作台上的检测元件组成的伺服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在，半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一些。

       比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较，两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动电路，控制执行元件带动工作台继续移动，直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式，闭环(半闭环)系统可分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。

       由于比较环节输出的信号比较微弱，不足以驱动执行元件，故需对其进行放大，驱动电路正是为此而设置的。

        执行元件的作用是根据控制信号，即来自比较环节的跟随误差信号，将表示位移量的电信号转化为机械位移。常用的执行元件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中必不可少的一部分，驱动电路是随执行元件的不同而不同的。

      第四章 数控机床系统分析

　　数控机床由数字程序实现机床控制。数控机床具有自动换刀装置，工作自动进给、装卸、刀具寿命检测系统和排屑等各种附加装置，可以进行长时间的无人运转加工。数控机床加工过程的精度和效率很大程度上取决于刀具的进给精度及其与主轴旋转速度的协调关系。

       数控机床一般由五部分组成。其中数控装置是数控机床的核心，现代数控机床都采用计算机控制CNC（computer numerical contro1）装置。它具备的主要功能有：1）多坐标控制；2）实现多种函数插补；3）多种程序输入功能。以及编辑和修改功能；4）信息转换功能；5）补偿功能；6）多种加工方式选择；7）故障自诊断功能；8）显示功能；9）通讯与联网功能。CNC系统的结构框图如图2所示。数控系统是严格按照数控程序对工件进行自动加工的。数控加工程序按照零件加工的轨迹信息、工艺信息和开关命令等。

　　伺服系统是以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。具体在数控机床中，伺服系统接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放大与调整后，由电动机和机械传动机构驱动机床坐标轴、主轴等，带动工作台及刀架，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。作为数控机床的执行机构，伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了从步进伺服系统到直流伺服系统。进而到交流伺服系统的发展历程。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。 

　　数控机床的伺服系统主要有两种：进给伺服系统和主轴伺服系统。进给伺服系统是指一般概念的伺服系统，它包括速度控制环和位置控制环。进给伺服系统完成各坐标轴的进给运动，具有定位和轮廓跟踪功能，是数控机床中要求最高的伺服系统，它的性能决定了数控机床的最大进给速度和定位精度等。严格来说，一般的主轴控制只是一个速度控制系统。主要实现主轴的旋转运动，提供切削过程中的转矩和功率，且保证任意转速的调节，完成在转速范围内的无级变速。具有C轴控制的主轴和进给伺服系统一样，为一般概念的位置伺服控制系统。而随着高速加工技术的发展，对主轴伺服系统的要求也越来越高。此外，刀库的位置控制是为了在刀库的不同位置选择刀具，与进给坐标轴的位置控制相比，性能要低得多，故称为简易位置伺服系统。 

       1、数控机床对伺服系统的要求
　　由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对伺服系统的要求也不尽相同。但通常可以概括为以下几个方面：
　 （1)可逆运行：可逆运行要求能灵活地双向运行。在加工过程中，机床工作台处于随机状态，根据加工轨迹的要求，随时都可以实现正向和反向运动。同时要求在方向变化时，不应有反向间隙和运动的损失。从能量角度看，应该实现能量的可逆转换，即在加工运行时，电动机从电网吸收能量变换为机械能；在制动时应把电动机的机械惯性能量变为电能反馈给电网，以实现快速制动；

   （2)速度范围宽：为适应不同的加工条件，例如所加工零件的材料、类型、尺寸、部位以及刀具的种类和冷却方式等的不同，要求数控机床进给系统能在很宽的范围内无级变换。这就要求伺服电动机有很宽的调速范围和优异的调速性能。经过机械传动后，电机转速的变化范围即可转化为进给速度的变化范围。目前最先进的水平是在进给脉冲当量为1Ⅲ的情况下，进给速度在0～240m／min范围内连续可调。对一般数控机床而言，进给速度范围在0-24m／min时，都可满足加工要求。　　

       （3)具有足够的传动刚性和高的速度稳定性：这就要求伺服系统具有优良的静态与动态负载特性，即伺服系统在不同的负载情况下或切削条件发生变化时，应使进给速度保持恒定。刚性良好的系统，速度负载受负载力矩变化的影响很小。通常要求承受额定力矩变换时，静态速降应小于5％，动态速降应小于10％；
　　（4)快速响应并无超调：为了保证轮廓切削形状精度和高的加工表面粗糙度，对位置伺服系统除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快，这就对伺服系统的动态性能提出MachineBuilding g Automation，A 2007，36（2）：10～13两方面的要求：1）在伺服系统处于频繁地启动、制动、加速和减速等动态过程，为了提高生产率和保证加工品质，则要求加减速度足够大，以缩短过渡时间。一般电机速度由0到最大，或从最大降低到0，时间应控制在200ms以下，甚至小于几十毫秒，且速度变化时不应有超调；另一方面是当负载突然变化时，过渡过程前沿要陡，恢复时间要短、且无振荡。这样才能得到光滑的加工表面；
　　（5)精度高：为了满足数控加工精度的要求，关键是保证数控机床的定位精度和进给跟踪精度。这也是伺服系统静态特性和动态特性指标是否优良的具体表现。位置伺服系统的定位精度一般要求能达到1μm甚至0．1μm，高的可以达到0．01-0．005μm。相应地，对伺服系统的分辨力也提出了要求。当伺服系统接受CNC送来的一个脉冲时，工作台相应移动的单位距离叫分辨力。系统分辨力取决于系统稳定工作性能和所使系统用的位置检测元件。目前的闭环伺服都能达到0．1μm的分辨力，甚至更小；f）低速大转矩：机床的加工特点，大多是低速时进行切削，即在低速时进给驱动要有大的转矩输出。

　　进给伺服系统的现状及展望：数控机床的进给伺服系统是以机床移动部件的位置和速度为控制量，接受来自插补装置或插补软件生成的进给脉冲指令，经过一定的信号变换以及电压、功率放大，检测反馈，最终实现机床工作台相对于刀具运动轨迹的控制系统。伺服系统的结构方框图如图3所示。数控机床对进给伺服系统的位置控制、速度控制、伺服电动机和机械传动等方面都有很高的要求。具体有位置精度、定位精度、稳定性快速响应无超调和宽调速范围等。根据系统使用的电动机，进给伺服可细分为步进伺服、直流伺服、交流伺服和直线伺服。

    （1)步进伺服系统
　　步进伺服是一种用脉冲信号进行控制，并将脉冲信号转换成相应的角位移的控制系统。其角位移与脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率可调节电动机的转速。如果停机后某些绕组仍保持通电状态，则系统还具有自锁能力。步进伺服结构简单，符合系统数字化发展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移动速度越低。特别是步进伺服易于失步，使其主要用于速度与精度要求不高的经济型数控机床及旧设备改造。但近年发展起来的恒斩波驱动、PWM驱动、微步驱动、超微步驱动和混合伺服技术，使得步进电动机的高低频特性得到了很大的提高，特别是随着智能超微步驱动技术的发展，将把步进伺服的性能提高到一个新的水平。

    （2)直流伺服系统

        直流伺服系统常用的伺服电机有小惯量直流伺服电机和永磁直流伺服电机。小惯量伺服电机最大限度减少了电枢的转动惯量，所以能获得更好的快速性。在早期的数控机床上应用较多，现在也有应用。小惯量伺服电机一般都设计成有高的额定转速和低的惯量，所以应用时，要经过中间机械传动才能与丝杠相连接。 

　　永磁直流伺服电机能在较大过载转矩下长时间工作以及电机的惯量较大。能直接与丝杠相连而不需中间传动装置。此外，它还有一个特点是可在低速下运转，如能在1r／min甚至在0．1r／min下平稳地运转。因此，这种直流伺服系统在数控机床上获得了广泛的应用，自20世纪70年代至踟年代中期，它在数控机床上应用占绝对统治地位。至今，许多数控机床上仍使用这种电机的直流伺服系统。永磁直流伺服电机的缺点是有电刷，限制了转速的提高。一般额定转速为1000～1500r／min，而且结构复杂，价格较贵。 

　　直流伺服的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流，它们分别控制励磁电流与电枢电流，可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看，直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统，经典控制理论完全适用于这种系统，因此，直流伺服系统控制简单，调速性能优异，在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。然而，从实际运行考虑，直流伺服电动机引入了机械换向装置。但其成本高、故障多和维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上使得电动机效率低、散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 

　　针对直流电动机的缺陷，如果将其做“里翻外”的处理。即把电驱绕组装在定子、转子为永磁部分，由转子轴上的编码器测出磁极位置，就构成了永磁无刷电动机，同时随着矢量控制方法的实用化，使交流伺服系统具有良好的伺服特性。其宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能，使其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美。同时可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。目前，在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统有三种类型：模拟形式、数字形式和软件形式。模拟伺服用途单一，只接收模拟信号，位置控制通常由上位机实现；数字伺服可实现一机多用，如做速度、力矩和位置控制。可接收模拟指令和脉冲指令，各种参数均以数字方式设定，稳定性好，且具有较丰富的自诊断、报警功能；软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统。可将各种控制方式和不同规格、功率的伺服电机的监控程序以软件实现。使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进入工作状态。配有数字接口，改变工作方式、更换电动机规格时，只需重设代码即可，故也称万能伺服。交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面：1）系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；2）基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；3）网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 

    （4）直线伺服系统 

　　直线伺服系统采用的是一种直接驱动（direct drive）方式，与传统的旋转传动方式相比，最大特点是取消了电动机到工作台间的一切机械中间传动环节，即把机床进给传动链的长度缩短为零。这种“零传动”方式，带来了旋转驱动方式无法达到的性能指标，如加速度可达3g以上，为传统驱动装置的10～20倍，进给速度是传统的4～5倍。从电动机的工作原理来讲，直线电动机有直流、交流、步进、永磁、电磁、同步和异步等多种方式；而从结构来讲，又有动圈式、动铁式、平板型和圆筒型等形式。目前应用到数控机床上的主要有高精度、高频响、小行程直线电动机与大推力、长行程、高精度直线电动机两类。直线伺服是高速高精数控机床的理想驱动模式，受到机床厂家的重视，技术发展迅速。 

        3、主轴伺服系统 

　　主轴伺服系统的现状及展望：主轴伺服提供加工各类工件所需的切削功率，因此，只需完成主轴调速及正反转功能。但当要求机床有螺纹加工、准停和恒线速加工等功能时，对主轴也提出了相应的位置控制要求，因此，要求其输出功率大，具有恒转矩段及恒功率段，有准停控制，主轴与进给联动。与进给伺服一样，主轴伺服经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动。随着微处理器技术和大功率晶体管技术的进展，现在又进入了交流主轴伺服系统的时代。

    （1)交流异步伺服系统
　　交流异步伺服通过在三相异步电动机的定子绕组中产生幅值、频率可变的正弦电流，该正弦电流产生的旋转磁场与电动机转子所产生的感应电流相互作用，产生电磁转矩，从而实现电动机的旋转。其中，正弦电流的幅值可分解为给定或可调的励磁电流与等效转子力矩电流的矢量和；正弦电流的频率可分解为转子转速与转差之和，以实现矢量化控制。交流异步伺服通常有模拟式、数字式两种方式。与模拟式相比，数字式伺服加速特性近似直线，时间短。且可提高主轴定位控制时系统的刚性和精度，操作方便，是机床主轴驱动采用的主要形式。然而交流异步伺服存在两个主要问题：1）转子发热，效率较低，转矩密度较小，体积较大；2）功率因数较低。因此，要获得较宽的恒功率调速范围，要求较大的逆变器容量。

     （2)交流同步伺服系统
　　近年来，随着高能低价永磁体的开发和性能的不断提高，使得采用永磁同步调速电动机的交流同步伺服系统的性能日益突出，为解决交流异步伺服存在的问题带来了希望。与采用矢量控制的异步伺服相比，永磁同步电动机转子温度低，轴向连接位置精度高，要求的冷却条件不高，对机床环境的温度影响小，容易达到极小的低限速度。即使在低限速度下，也可作恒转矩运行，特别适合强力切削加工。同时其转矩密度高，转动惯量小，动态响应特性好，特别适合高生产率运行。较容易达到很高的调速比，允许同一机床主轴具有多种加工能力，既可以加工像铝一样的低硬度材料，也可以加工很硬很脆的合金，为机床进行最优切削创造了条件。

    （3)电主轴
　　电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，它将主轴电动机的定子、转子直接装入主轴组件的内部，电动机的转子即为主轴的旋转部分，由于取消了齿轮变速箱的传动与电动机的连接，实现了主轴系统的一体化、“零传动”。因此，其具有结构紧凑、质量轻、惯性小、动态特性好等优点，并可改善机床的动平衡，避免振动和噪声，在超高速切削机床上得到了广泛的应用。从理论上讲，电主轴为一台高速电动机，其既可使用异步交流感应电动机，也可使用永磁同步电动机。电主轴的驱动一般使用矢量控制的变频技术，通常内置一脉冲编码器来实现相位控制及与进给的准确配合。由于电主轴的工作转速极高，对其散热、动平衡、润滑等提出了特殊的要求。在应用中必须妥善解决，才能确保电主轴高速运转和精密加工。

       第五章 伺服系统的发展趋势

       作为数控机床的重要功能部件，伺服系统的特性一直是影响系统加工性能的重要指标。围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高，近年来发展了多种伺服驱动技术。可以预见，随着超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的发展，具有网络接口的全数字伺服系统、直线电动机及高速电主轴等将成为数控机床行业关注的热点，并成为伺服系统的发展方向。

     （一）交流化
　　伺服技术将继续迅速地由DC伺服系统转向AC伺服系统。从目前国际市场的情况看，几乎所有的新产品都是AC伺服系统。在工业发达国家，AC伺服电机的市场占有率已超过80％ 。国内生产AC伺服电机的厂家也越来越多，正逐步超过生产DC伺服电机的厂家。可以预见，在不远的将来，除了在某些微型电机领域之外，AC伺服电机将完全取代DC伺服电机。

    （二）全数字化
　　采用新型高速微处理器和专用数字信号处理机（DSP）的伺服控制单元将全面代替以模拟电子器件为主的伺服控制单元，从而实现完全数字化的伺服系统。全数字化的实现，将原有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制，从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进算法（如：最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等）成为可能。

   （三）采用新型电力电子半导体器件
　　目前，伺服控制系统的输出器件多采用开关频率很高的新型功率半导体器件，主要有大功率晶体管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）和绝缘门极晶体管（IGBT）等。这些先进器件的应用显著降低了伺服单元输出回路的功耗，提高了系统的响应速度，降低了运行噪声。尤其是，最新型的伺服控制系统已开始使用一种把控制电路功能和大功率电子开关器件集成在一起的新型模块，称为智能控制功率模块（Intelligent Power Mod—ules，简称IPM）。这种器件将输人隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等功能全部集成于一个不大的模块中。其输入逻辑电平与TTL信号完全兼容，与微处理器的输出可直接接口。它的应用显著地简化了伺服单元的设计，并实现了伺服系统的小型化和微型化。

    （四）高度集成化
　　新的伺服系统产品改变了将伺服系统划分为速度伺服单元与位置伺服单元2个模块的做法，代之以单一、高度集成化、多功能的控制单元。同一个控制单元，只要通过软件设置系统参数就可改变其性能，既可以使用电机本身配置的传感器构成半闭环调节系统，又可以通过接口与外部的位置或速度或力矩传感器构成高精度的全闭环调节系统。高度的集成化还显著缩小了整个控制系统的体积，使伺服系统的安装与调试工作都得到简化。

     （五）智能化
　　智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势，伺服驱动系统作为一种高级的工业控制装置也不例外。最新数字化的伺服控制单元通常都设计为智能型产品，其智能化特点表现在：① 都具有参数记忆功能。系统的所有运行参数都可通过人机对话的方式由软件来设置，保存在伺服单元内部，通过通信接口，这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改，应用方便；② 都具有故障自诊断与分析功能。无论什么时候，只要系统出现故障，就会将故障类型及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性；③有的伺服系统还具有参数自整定的功能。众所周知，闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节，也是需要耗费较多时间与精力的工作。带有自整定功能的伺服单元可通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。对于使用伺服单元的用户来说，这是新型伺服系统最具吸引力的特点之一。

     （六）模块化和网络化

       综上所述，在数控机床中，伺服系统是数控装置和机床主机的连接环节，接收CNC装置插补器，发出的进给脉冲或进给位移量信息，进过变换和放大有伺服电机带动传动机构，最后转化为机床的直线或转动位移。数控机床的精度和速度指标等往往由伺服系统决定。伺服系统经历了从步进伺服到直流伺服进而到交流伺服的发展过程。伺服系统将向两个方向发展：一个是满足一般工业应用要求，对性能指标要求不高的应用场合，追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品，如变频电机、变频器等；另一个就是代表着伺服系统发展水平的主导产品——伺服电机、伺服控制器，追求高性能、高速度、数字化、智能型、网络化的驱动控制，以满足用户较高的应用要求。


参考文献
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[4]樊丁,基于多轴运动控制卡的伺服系统研究,甘肃工业大学学报[J],2002.02；
[5]蔡燕琴,数控技术的发展方向,机械制造与自动化[R],2006.01；


        光阴似箭，三年的学习时光已经接近尾声。在校期间学习了机械制图，工程力学，电工电子技术，机械原理，机电控制技术，机电一体化系统，机电设备整断与维修课程。

       本篇论文是在老师的精心指导下完成的，从选题到论文内容都给予了我精心的指导和严格的教诲，无论从学术水平还是学术造诣上都使我受益非浅,。不仅是我学到了许多社会经验，更重要的是让我开拓了眼界，是我意识到现代化科学技术的发展，以及它的优越性。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！同时也离不开同学和朋友的帮助与鼓励。在这里请接受我诚挚的谢意！

作者：阳煤五矿选煤厂

编 辑：西江月