伺服系統（servomechanism）又稱隨動系統，是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。伺服系統使物體的位置、方位、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制系統。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。

本文首先介紹了伺服系統的組成，其次介紹了伺服系統的特點、作用及分類，最后闡述了伺服系統應用領域、應用趨勢及實例，具體的跟隨小編一起來了解一下。

伺服系統組成

系統主要由觸摸屏、PLC、伺服驅動器、永磁同步伺服電機組成，其中伺服電機是運動的執行機構，對其進行位置、速度和電流三環控制，從而達到用戶的功能要求。

伺服系統的特點、作用及分類

特點

1、精確的檢測裝置：以組成速度和位置閉環控制；

2、有多種反饋比較原理與方法：根據檢測裝置實現信息反饋的原理不同，伺服系統反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種；

3、高性能的伺服電動機（簡稱伺服電機）：用于高效和復雜型面加工的數控機床，伺服系統將經常處于頻繁的啟動和制動過程中。要求電機的輸出力矩與轉動慣量的比值大，以產生足夠大的加速或制動力矩。要求伺服電機在低速時有足夠大的輸出力矩且運轉平穩，以便在與機械運動部分連接中盡量減少中間環節；

4、寬調速范圍的速度調節系統，即速度伺服系統：從系統的控制結構看，數控機床的位置閉環系統可看作是位置調節為外環、速度調節為內環的雙閉環自動控制系統，其內部的實際工作過程是把位置控制輸入轉換成相應的速度給定信號后，再通過調速系統驅動伺服電機，實現實際位移。數控機床的主運動要求調速性能也比較高，因此要求伺服系統為高性能的寬調速系統。

主要作用

1、以小功率指令信號去控制大功率負載;

2、在沒有機械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠處的輸出軸，實現遠距同步傳動;

3、使輸出機械位移精確地跟蹤電信號，如記錄和指示儀表等。

主要分類

從系統組成元件的性質來看，有電氣伺服系統、液壓伺服系統和電氣-液壓伺服系統及電氣-電氣伺服系統等；

從系統輸出量的物理性質來看，有速度或加速度伺服系統和位置伺服系統等；

從系統中所包含的元件特性和信號作用特點來看，有模擬式伺服系統和數字式伺服系統；

從系統的結構特點來看，有單回伺服系統、多回伺服系統和開環伺服系統、閉環伺服系統。

伺服系統按其驅動元件劃分，有步進式伺服系統、直流電動機（簡稱直流電機）伺服系統、交流電動機（簡稱交流電機）伺服系統。

伺服系統的應用

1、激光加工領域

2、機器人領域

3、數控車床領域

4、大規模集成電路制造辦公自動化設備

5、雷達等高科技領域

伺服系統應用趨勢

自動控制系統不僅在理論上飛速發展，在其應用器件上也日新月異。模塊化、數字化、高精度、長壽命的器件每隔3～5年就有更新換代的產品面市。傳統的交流伺服電機特性軟，并且其輸出特性不是單值的;步進電機一般為開環控制而無法準確定位，電動機本身還有速度諧振區，pwm調速系統對位置跟蹤性能較差，變頻調速較簡單但精度有時不夠，直流電機伺服系統以其優良的性能被廣泛的應用于位置隨動系統中，但其也有缺點，例如結構復雜，在超低速時死區矛盾突出，并且換向刷會帶來噪聲和維護保養問題。新型的永磁交流伺服電機發展迅速，尤其是從方波控制發展到正弦波控制后，系統性能更好，它調速范圍寬，尤其是低速性能優越。

伺服系統的應用實例_紡織機械中的應用

目前國內紡織工業中紡織機械伺服應用約占國內伺服應用總量的8%左右，下面就伺服系統在紡織機械中的應用進行論述。

1、在梳理領域的應用

目前，生產線設備，在外觀形態和內在質量上，都已有了長足的發展，具備了精細抓棉能力，設計更加人性化，有著友好的人機界面，操作維護也更加簡便。聲、光、電、氣、變頻傳動技術、先進的伺服系統等新技術以及新工藝、新的梳棉理論被大量采用，體現在清梳聯生產線的設計制造中，促使清梳聯生產線向高產、高速、節能、優質的方向發展，提高了生產的穩定性、可靠性，保證了整個生產流程能夠同步、連續、平穩地運行，把棉條長短片段的不勻率、棉結含量、生條含雜率都穩定控制在一定的范圍內，保證了后部生產工序的原料質量。

2、在并條機上的應用

隨著紡紗生產要求的不斷提高，在并條機上應用自調勻整技術己顯得十分重要，這能自動有效地檢測喂入紗條長短片段條干的不勻，可實時調節牽伸倍數，從而有效地控制輸出紗條的質量，但這種控制系統尚有較大的提升空間。

FA387型并條機通過伺服電機及數字化閉環控制技術，實現了主牽伸無級調節和動態監控，最小牽伸倍數可在±0.01倍范圍內調節，重量控制精度可達0.05g/（5m），紗條質量穩定，運轉可靠。其先進的的電子控制和自動化技術有效地降低了并條機的功耗和運轉噪聲，操作維護方便，每萬錠運轉班修機工可減少4～8人，每年可節約資金約20萬元。

FA398A型并條機采用了計算機控制、伺服驅動、變頻調速以及傳感器檢測等先進電子技術，實現了開環控制短片段的全過程自調勻整和對紗條的實時控制，對于不同品種在不同速度等條件下試驗時，均能達到穩定控制、勻整效果好，出條質量明顯改善的效果，該機運開環控制的自調勻整系統控制原理圖如下。

3、粗紗機上的應用

在多電動機傳動系統的粗紗機中，牽伸羅拉、錠翼、筒管和龍筋分別由獨立的伺服電動機傳動，多電機的同步協調由一個高精度控制系統完成。采用了伺服控制系統進行數字化控制，能有效地解決起動、點動、停車過程中多電動機同步控制問題，消除粗紗機在開關車過程中紗線易產生的細節疵點，同時取消龍筋平衡重錘和差微齒輪，簡化保養維修工作，并有利于節約能源、降低噪聲及振動。

《新型翼導粗紗機項目探討與可行性分析》研究了基于伺服控制系統的高速粗紗機新型翼導卷繞，管導卷繞方式已經發展成熟，但由于其自身的局限性，導致難以進一步提高紡紗速度和成紗質量。而在現在的科技條件下，翼導的缺點能被克服，其優點可以顯現，從而為粗紗機的發展提供新的思路。

4、細紗機上的應用

伺服系統由控制器、驅動器、執行電動機和傳感器構成，主要運用在細紗機的集體落紗系統，傳統的細紗機的錠子、羅拉及鋼領板的升降都靠主電機傳動，主電機多使用雙速電機，慢速僅用于啟動，高速為正常工作，在紡紗過程中斷頭率高。

隨著微電子及計算機技術的發展，可編程序控制器及交流伺服控制器和網絡等技術在細紗機控制上的應用，簡化了機構，提高了精度，利于穩定紡紗張力、減少斷頭和毛羽，大大提高了紡織細紗機的生產效率。

這個系統主要包括觸摸屏、PLC、變頻器以及伺服系統，數字牽伸傳動相對傳統傳動方式有質的飛躍，它抗干擾能力強，實現了羅拉轉速的精確控制，有利于牽伸倍數和成紗品質的提高。

伺服系統是實現紡織機械自動化、數字化控制系統的重要組成部分，當前我國無論是在技術上還是在產業化應用上都與國外先進水平有著不小的差距，這對于我們來說謀求先進的伺服控制技術意義重大，因此創新產學研結合模式，大力推動企業、高校和科研院所建立緊密的合作關系，促進伺服控制系統更好地應用于紡織機械，提高紡織機械的性能顯得十分必要和緊迫。

我們有理由相信在未來的幾年，必定會出現一些強勢的國產品牌，能夠為客戶提供優質服務，并推動整個紡織機械行業走向成熟，進一步提升紡織設備的國際競爭力。