伺服電機（servo motor ）是shi指zhi在zai伺si服fu係xi統tong中zhong控kong製zhi機ji械xie元yuan件jian運yun轉zhuan的de發fa動dong機ji，是shi一yi種zhong補bu助zhu馬ma達da間jian接jie變bian速su裝zhuang置zhi。伺si服fu電dian機ji可ke使shi控kong製zhi速su度du
，位wei置zhi精jing度du非fei常chang準zhun確que，可ke以yi將jiang電dian壓ya信xin號hao轉zhuan化hua為wei轉zhuan矩ju和he轉zhuan速su以yi驅qu動dong控kong製zhi對dui象xiang。

如果對電機的速度
、位置都沒有要求，隻要輸出一個恒轉矩
，當然是用轉矩模式。 

ruguoduiweizhihesuduyouyidingdejingduyaoqiu
，erduishishizhuanjubushihenguanxin，yongzhuanjumoshibutaifangbian，yongsuduhuoweizhimoshibijiaohao。ruguoshangweikongzhiqiyoubijiaohaodebihuankongzhigongneng
，yongsudukongzhixiaoguohuihaoyidian。ruguobenshenyaoqiubushihengao
，huozhe，jibenmeiyoushishixingdeyaoqiu，yongweizhikongzhifangshiduishangweikongzhiqimeiyouhengaodeyaoqiu。 

就伺服驅動器的響應速度來看
，轉矩模式運算量最小，驅動器對控製信號的響應最快
；位置模式運算量最大，驅動器對控製信號的響應最慢。 

對運動中的動態性能有比較高的要求時，需要實時對電機進行調整。那麼如果控製器本身的運算速度很慢（比如PLC，或低端運動控製器），就(jiu)用(yong)位(wei)置(zhi)方(fang)式(shi)控(kong)製(zhi)。如(ru)果(guo)控(kong)製(zhi)器(qi)運(yun)算(suan)速(su)度(du)比(bi)較(jiao)快(kuai)，可(ke)以(yi)用(yong)速(su)度(du)方(fang)式(shi)
，把(ba)位(wei)置(zhi)環(huan)從(cong)驅(qu)動(dong)器(qi)移(yi)到(dao)控(kong)製(zhi)器(qi)上(shang)，減(jian)少(shao)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)，提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)（比如大部分中高端運動控製器）；如(ru)果(guo)有(you)更(geng)好(hao)的(de)上(shang)位(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)
，還(hai)可(ke)以(yi)用(yong)轉(zhuan)矩(ju)方(fang)式(shi)控(kong)製(zhi)
，把(ba)速(su)度(du)環(huan)也(ye)從(cong)驅(qu)動(dong)器(qi)上(shang)移(yi)開(kai)，這(zhe)一(yi)般(ban)隻(zhi)是(shi)高(gao)端(duan)專(zhuan)用(yong)控(kong)製(zhi)器(qi)才(cai)能(neng)這(zhe)麼(me)幹(gan)
，而(er)且(qie)，這(zhe)時(shi)完(wan)全(quan)不(bu)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)。  
 
一yi般ban說shuo驅qu動dong器qi控kong製zhi的de好hao不bu好hao
，每mei個ge廠chang家jia的de都dou說shuo自zi己ji做zuo的de最zui好hao
，但dan是shi現xian在zai有you個ge比bi較jiao直zhi觀guan的de比bi較jiao方fang式shi，叫jiao響xiang應ying帶dai寬kuan。當dang轉zhuan矩ju控kong製zhi或huo者zhe速su度du控kong製zhi時shi
，通tong過guo脈mai衝chong發fa生sheng器qi給gei他ta一yi個ge方fang波bo信xin號hao，使shi電dian機ji不bu斷duan的de正zheng轉zhuan、反轉
，不斷的調高頻率，示波器上顯示的是個掃頻信號，當包絡線的頂點到達最高值的70.7%時

，表示已經失步，此時的頻率的高低，就能顯示出誰的產品牛了
，一般的電流環能作到1000Hz 以上，而速度環隻能作到幾十赫茲。 

直流無刷伺服電機特點 

轉動慣量小、啟動電壓低
、空載電流小； 棄接觸式換向係統，大大提高電機轉速，最高轉速高達100 000rpm

；無刷伺服電機在執行伺服控製時，無須編碼器也可實現速度
、位置
、扭矩等的控製
； 不存在電刷磨損情況，除轉速高之外，還具有壽命長
、噪音低、無電磁幹擾等特點。 
 
直流有刷伺服電機特點 

體積小
、動作快反應快、過載能力大、調速範圍寬 
低速力矩大, 波動小，運行平穩 
低噪音,高效率 
後端編碼器反饋（選配）構成直流伺服等優點 
變壓範圍大
，頻率可調

工作原理：

1.伺服係統（servomechanism）是使物體的位置、方位、伺服電機狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控製係統。伺服主要靠脈衝來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈衝，就會旋轉1個(ge)脈(mai)衝(chong)對(dui)應(ying)的(de)角(jiao)度(du)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)位(wei)移(yi)，因(yin)為(wei)
，伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)本(ben)身(shen)具(ju)備(bei)發(fa)出(chu)脈(mai)衝(chong)的(de)功(gong)能(neng)，所(suo)以(yi)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)每(mei)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)個(ge)角(jiao)度(du)，都(dou)會(hui)發(fa)出(chu)對(dui)應(ying)數(shu)量(liang)的(de)脈(mai)衝(chong)，這(zhe)樣(yang)，和(he)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)接(jie)受(shou)的(de)脈(mai)衝(chong)形(xing)成(cheng)了(le)呼(hu)應(ying)，或(huo)者(zhe)叫(jiao)閉(bi)環(huan)
，如(ru)此(ci)一(yi)來(lai)，係(xi)統(tong)就(jiu)會(hui)知(zhi)道(dao)發(fa)了(le)多(duo)少(shao)脈(mai)衝(chong)給(gei)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)，同(tong)時(shi)又(you)收(shou)了(le)多(duo)少(shao)脈(mai)衝(chong)回(hui)來(lai)，這(zhe)樣(yang)
，就(jiu)能(neng)夠(gou)很(hen)精(jing)確(que)的(de)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)動(dong)

，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)精(jing)確(que)的(de)定(ding)位(wei)，可(ke)以(yi)達(da)到(dao)0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單
，啟動轉矩大，調速範圍寬，控製容易
，需要維護，但維護不方便（換碳刷），產生電磁幹擾，對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。 

無wu刷shua電dian機ji體ti積ji小xiao，重zhong量liang輕qing，出chu力li大da

，響xiang應ying快kuai，速su度du高gao
，慣guan量liang小xiao，轉zhuan動dong平ping滑hua，力li矩ju穩wen定ding。控kong製zhi複fu雜za，容rong易yi實shi現xian智zhi能neng化hua，其qi電dian子zi換huan相xiang方fang式shi靈ling活huo，可ke以yi方fang波bo換huan相xiang或huo正zheng弦xian波bo換huan相xiang。電dian機ji免mian維wei護hu，效xiao率lv很hen高gao，運yun行xing溫wen度du低di，電dian磁ci輻fu射she很hen小xiao
，長chang壽shou命ming
，可ke用yong於yu各ge種zhong環huan境jing。 

2.交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)也(ye)是(shi)無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)，分(fen)為(wei)同(tong)步(bu)和(he)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)，目(mu)前(qian)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)中(zhong)一(yi)般(ban)都(dou)用(yong)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)，它(ta)的(de)功(gong)率(lv)範(fan)圍(wei)大(da)，可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)很(hen)大(da)的(de)功(gong)率(lv)。大(da)慣(guan)量(liang)
，最(zui)高(gao)轉(zhuan)動(dong)速(su)度(du)低(di)
，且(qie)隨(sui)著(zhe)功(gong)率(lv)增(zeng)大(da)而(er)快(kuai)速(su)降(jiang)低(di)。因(yin)而(er)適(shi)合(he)做(zuo)低(di)速(su)平(ping)穩(wen)運(yun)行(xing)的(de)應(ying)用(yong)。 

3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控製的U/V/W三(san)相(xiang)電(dian)形(xing)成(cheng)電(dian)磁(ci)場(chang)，轉(zhuan)子(zi)在(zai)此(ci)磁(ci)場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)轉(zhuan)動(dong)，同(tong)時(shi)電(dian)機(ji)自(zi)帶(dai)的(de)編(bian)碼(ma)器(qi)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)給(gei)驅(qu)動(dong)器(qi)，驅(qu)動(dong)器(qi)根(gen)據(ju)反(fan)饋(kui)值(zhi)與(yu)目(mu)標(biao)值(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，調(tiao)整(zheng)轉(zhuan)子(zi)轉(zhuan)動(dong)的(de)角(jiao)度(du)。伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)精(jing)度(du)決(jue)定(ding)於(yu)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)精(jing)度(du)（線數）。 

交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控製，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。 

換一種比較專業的說法： 

1.轉矩控製：轉矩控製方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小
，具體表現為例如10V對應5Nm的話
，當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負載低於2.5Nm時電機正轉，外部負載等於2.5Nm時電機不轉
，大於2.5Nm時電機反轉（通常在有重力負載情況下產生）。可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。 

應(ying)用(yong)主(zhu)要(yao)在(zai)對(dui)材(cai)質(zhi)的(de)受(shou)力(li)有(you)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)的(de)纏(chan)繞(rao)和(he)放(fang)卷(juan)的(de)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)
，例(li)如(ru)饒(rao)線(xian)裝(zhuang)置(zhi)或(huo)拉(la)光(guang)纖(xian)設(she)備(bei)
，轉(zhuan)矩(ju)的(de)設(she)定(ding)要(yao)根(gen)據(ju)纏(chan)繞(rao)的(de)半(ban)徑(jing)的(de)變(bian)化(hua)隨(sui)時(shi)更(geng)改(gai)以(yi)確(que)保(bao)材(cai)質(zhi)的(de)受(shou)力(li)不(bu)會(hui)隨(sui)著(zhe)纏(chan)繞(rao)半(ban)徑(jing)的(de)變(bian)化(hua)而(er)改(gai)變(bian)。 

2.位置控製：位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)一(yi)般(ban)是(shi)通(tong)過(guo)外(wai)部(bu)輸(shu)入(ru)的(de)脈(mai)衝(chong)的(de)頻(pin)率(lv)來(lai)確(que)定(ding)轉(zhuan)動(dong)速(su)度(du)的(de)大(da)小(xiao)，通(tong)過(guo)脈(mai)衝(chong)的(de)個(ge)數(shu)來(lai)確(que)定(ding)轉(zhuan)動(dong)的(de)角(jiao)度(du)，也(ye)有(you)些(xie)伺(si)服(fu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)直(zhi)接(jie)對(dui)速(su)度(du)和(he)位(wei)移(yi)進(jin)行(xing)賦(fu)值(zhi)。由(you)於(yu)位(wei)置(zhi)模(mo)式(shi)可(ke)以(yi)對(dui)速(su)度(du)和(he)位(wei)置(zhi)都(dou)有(you)很(hen)嚴(yan)格(ge)的(de)控(kong)製(zhi)，所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)應(ying)用(yong)於(yu)定(ding)位(wei)裝(zhuang)置(zhi)。 應用領域如數控機床、印刷機械等等。 

3.速度模式：通過模擬量的輸入或脈衝的頻率都可以進行轉動速度的控製，在有上位控製裝置的外環PID控kong製zhi時shi速su度du模mo式shi也ye可ke以yi進jin行xing定ding位wei，但dan必bi須xu把ba電dian機ji的de位wei置zhi信xin號hao或huo直zhi接jie負fu載zai的de位wei置zhi信xin號hao給gei上shang位wei反fan饋kui以yi做zuo運yun算suan用yong。位wei置zhi模mo式shi也ye支zhi持chi直zhi接jie負fu載zai外wai環huan檢jian測ce位wei置zhi信xin號hao，此ci時shi的de電dian機ji軸zhou端duan的de編bian碼ma器qi隻zhi檢jian測ce電dian機ji轉zhuan速su，位wei置zhi信xin號hao就jiu由you直zhi接jie的de最zui終zhong負fu載zai端duan的de檢jian測ce裝zhuang置zhi來lai提ti供gong了le，這zhe樣yang的de優you點dian在zai於yu可ke以yi減jian少shao中zhong間jian傳chuan動dong過guo程cheng中zhong的de誤wu差cha
，增zeng加jia了le整zheng個ge係xi統tong的de定ding位wei精jing度du。 

4.談談3環：伺服一般為三個環控製，所謂三環就是3個閉環負反饋PID調節係統。最內的PID環就是電流環

，此環完全在伺服驅動器內部進行

，通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流
，負反饋給電流的設定進行PID調節，從而達到輸出電流盡量接近等於設定電流
，電流環就是控製電機轉矩的，所以在轉矩模式下驅動器的運算最小，動態響應最快。 

第2環是速度環，通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節，它的環內PIDshuchuzhijiejiushidianliuhuandesheding，suoyisuduhuankongzhishijiubaohanlesuduhuanhedianliuhuan，huanjuhuashuorenhemoshidoubixushiyongdianliuhuan
，dianliuhuanshikongzhidegenben，zaisuduheweizhikongzhidetongshixitongshijiyezaijinxingdianliu（轉矩）的控製以達到對速度和位置的相應控製。 

第3環(huan)是(shi)位(wei)置(zhi)環(huan)
，它(ta)是(shi)最(zui)外(wai)環(huan)，可(ke)以(yi)在(zai)驅(qu)動(dong)器(qi)和(he)電(dian)機(ji)編(bian)碼(ma)器(qi)間(jian)構(gou)建(jian)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)外(wai)部(bu)控(kong)製(zhi)器(qi)和(he)電(dian)機(ji)編(bian)碼(ma)器(qi)或(huo)最(zui)終(zhong)負(fu)載(zai)間(jian)構(gou)建(jian)，要(yao)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)來(lai)定(ding)。由(you)於(yu)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)環(huan)內(nei)部(bu)輸(shu)出(chu)就(jiu)是(shi)速(su)度(du)環(huan)的(de)設(she)定(ding)，位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)下(xia)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)了(le)所(suo)有(you)3個環的運算，此時的係統運算量最大，動態響應速度也最慢。