朱其新,王嘉祺,謝廣明
(1.蘇州科技大學,蘇州 215009;2.江蘇省建筑智慧節能重點實驗室,蘇州 215009;3.北京大學,北京 100871)
伺服系統(Servo system)又被稱為隨動系統,主要由控制器、被控對象、檢測傳感器等基本部分構成,如圖1所示。伺服系統屬于自動控制系統,同恒值控制系統不同的是,可以通過向系統輸入給定信號以及調節控制器參數,保證被控對象的輸出信號準確連續地跟隨給定信號。因此,跟蹤給定信號的快速性和準確性是伺服系統最重要的特點。在先進制造、航空航天和國防軍工等重要領域,伺服系統都有著廣泛的應用。例如數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制,航天飛行器、運載火箭、雷達的伺服控制,以及火炮、艦船、導彈發射的伺服控制等。

圖1 伺服系統基本結構框圖Fig.1 Basic structure block diagram of servo system
伺服控制系統可以從多個角度進行分類,根據反饋比較控制方式的不同,可以分為數字比較系統、脈沖比較系統、幅值比較系統、相位比較系統以及全數字系統;根據執行元件的不同,可以分為電液伺服系統和電氣伺服系統;根據控制理論的不同,可以分為開環系統、閉環系統以及半閉環系統;根據驅動元件的不同,可以分為直流伺服系統、步進伺服系統以及交流伺服系統。
從伺服系統發展的角度看,國內的發展相較于歐美和日本而言,要滯后許多。20世紀80~90年代,德國、日本等機械制造大國就已紛紛推出擁有自主知識產權的伺服系統,例如西門子、三菱等。而得益于國家對產業升級的大力支持,近幾十年來,中國自主的伺服系統研發生產能力已經得到了空前的發展。……