前段时间咱们

讲解了三期工业机器人基础知识

今天我们进入新课题——伺服篇

一探究竟

什么是伺服？

伺服Servo这个词来自拉丁文”servus”，意思是仆人按照主人的指示行事，并且忠实而快速地工作。

什么是伺服系统？

伺服系统又称随地系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、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。其主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。伺服系统由控制器，功率驱动装置，电动机三部分组成。

什么是伺服驱动器？

伺服驱动器（servodrives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器。其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要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进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

工作原理

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。

功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

华数机器人伺服驱动器产品

目前华数机器人有HSS-LDE模块化伺服驱动器、HSS-LDE一体化伺服驱动器、HSI-A系列驱控一体三大类伺服驱动相关产品。

HSS-LDE模块化伺服驱动器采用组合式设计，单个电源模块可以根据实际要求配多个驱动模块，整体结构紧凑、安装方便。模块化交流伺服驱动装置采用国际主流的EtherCAT网络通信协议，具有高分辨率绝对式编码器接口。适合工业机器人对高速度、高精度、低功耗、网络化的要求。

华数HSS-LDE模块化伺服驱动器

HSS-LDE一体化伺服驱动器是一款集六轴驱动于一体的设计，机身尺寸非常紧凑，内置多种前馈功能，大幅提升机器人的定位精度和动态特性。

华数HSS-LDE一体化伺服驱动器

HSI-A系列驱控一体运动控制器作为新一代创新型运动控制产品，具有集成、智能、便携、互联、低成本等特点，集成了传统的多轴伺服驱动器、IPC、IO模块于一体。较传统运动控制电控柜可靠性更高，客户应用和布线更简单。

华数HSI-A系列驱控一体

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。