伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特征是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热较为方便。⑶惯量小，易于提高系统的快速性波纹管联轴器。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。
伺服主要靠脉冲来定位，基本上能这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，以此来实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，以此来实现精确的定位，能够达到0.001mm。
步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制管理系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制管理系统中。为了适应数字控制的发展的新趋势，运动中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号)，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
两相混合式步进电机步距角一般为1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如三洋公司(sanyodenki)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不可能会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能(fft)，可检测出的共振点，便于系统调整。
步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600rpm。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为2000rpm或3000rpm)以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因没有这种过载能力，在选型时为客服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，可直接对电机反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，正常情况下不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以山洋400w交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000rpm仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制管理系统的设计过程中要考虑控制要求、成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。
怎样控制步进电机快慢 步进电机的旋转速度能通过控制脉冲信号的频率和电机驱动方式来实现。 脉冲频率控制：步进电机的旋转速度与脉冲信号的频率成正比，因此能够最终靠调整脉冲信号的频率来控制电机的旋转速度。一般来说，脉冲信号的频率越高，电机的旋转速度就越快，反之亦然。通过微控制器或其他控制电路，能够准确的通过需要改变脉冲信号的频率，以此来实现步进电机的速度控制。 电机驱动方式控制：步进电机有全步、半步、1/4步、1/8步、1/16步等多种驱动方式。在全步驱动模式下，电机每接收到一次脉冲信号就会转动一个完整的步距角。而在1/16步驱动模式下，电机需要接收16个脉冲信号才能完成一个步距角的转动。因此，在选择电机驱动方式时，可以
MCS-96系列16位单片机非常适合于各类自动控制管理系统，如工业过程控制管理系统，伺服系统，分布式控制管理系统，变频调速电机控制系统等，还适用于一般的信号处理系统和高级智能仪器，以及高性能的计算机外部设备控制器和办公自动化设备控制器。这些系统通常要求实时处理，实时控制。由于8XCl96MC单片机完善而卓越的性能，它必将在智能仪表、家用电器、计算机终端设备、汽车电子、人工智能、机器人、机电一体化以及传统设备改造等广泛的应用领域中大显身手，充分的发挥其优点，因此，它拥有非常良好的发展前途。 1 波形发生器 1.1 片内波形发生器WFG概述 片内波形发生器’WFG(Wave Form Generator)是8XCl96MC/MD独具的特点之一。它有三个
电机控制 /
“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”能够理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。 伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。 工作原理 1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上能这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，以此来实现位移。 因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉
的工作原理 /
电机固有步距角：它表示控制管理系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。 步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。 保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。 相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数，是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75
UDN2916LB是SANKEN公司推出的一款两相步进电机双极驱动集成电路，能够驱动双绕组双极步进电机，非常适合于目前国内税控市场双步进微型打印机电机的控制。 UDN2916LB适用的电机电压范围为10～45V，逻辑电压不能超过7V；通过内部脉宽调制控制器(PWM)可实现最大750mA的输出电流；内置1/3和2/3分割器；逻辑输入实现1相/2相/W1-2phase激励模式；内置过热和交叉电流保护功能；集成钳位二极管；内置防止低压误操作等保护功能。UDN2916LB内部结构如图所示，芯片有两组电路构成，每组电路由PWM控制器、电桥及辅助电路组成。 图1 UDN2916LB内部结构框图 PWM电流控制电路 每个PWM控制器
日本电产与日本电产三协共同研发出搭载有位置检测技术“Zignear®”的AC
日本电产与日本电产三协共同研发出搭载有位置检测技术“Zignear®”的AC伺服电机 可支持 17bit分辨率、向工业机器人市场推广 日本电产与日本电产三协共同研发出了一款搭载有 “Zignear®”的AC伺服电机 (分辨率:17bit) ，“Zignear®”是一种也可适用于工业机器人的、可替代编码器的位置检测技术。 【本产品的特征】 实现了与磁性编码器相同的部件个数、与光学编码器相同的位置检测精度及随动性。 位置检测误差的最高精度机械角小于±0.02°*。 可实现与传统17bit‐AC伺服电机相同的动作 (通过搭载用于驱动无人搬运车 (AGV) 的系统测试来证明) 。 形状与传统的磁性编码器相同，方便置换
USB的众多便利使设计师能将该总线用于许多应用。例如，图中显示的是一个利用现成的便宜器件搭建的基于USB的4步进电机控制器。该电路没用MCU和DSP。它利用简单逻辑电路和应用软件控制步进电机的选择、其顺/逆时针的运行方向以及三种步进幅度：全步、半步和微步。 该设计基于一个USB转FIFO的并行接口模块(IC1)。这款名为DLP-USB245M的模块提供8位双向数据总线和诸如WR、RD、RXF和TXE等控制信号，利用这些信号控制PC和任何采用USB协议的外接电路的数据流。 利用该模块免去了需应付繁琐的USB接口的工作。另外，该模块带可通过高级语言容易快速地控制模块功能的驱动器软件，从而无需太多牵挂USB协议。 该控制器电路
伺服电机驱动器是能被工业机器人及数控加工中心等自动化设备大范围的应用的产品，它是属于伺服系统的一部分，能应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机来控制，实现高精度的传动系统定位，是传动技术的高端产品。 如此先机的产品必然要匹配优质的IGBT半导体器件才能更好提升伺服电机驱动器的质量。那么该如何明智的选择适合替代NCE20TD60BF单管的IGBT型号呢？ 对于现在的国内市场要选择能替代NCE20TD60BF单管的还线A的IBGT单管就经常被伺服电机驱动器厂家用于代换NCE20TD60BF型号。 FHF20T60A的IGBT单管能用于伺服电机驱动器上，除了高可靠性和反向并行
驱动器 /
及其控制 (寇宝泉，程树康编著)
电机驱动控制技术及其应用设计研究
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