伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转

速受输入信号控制，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动

电压等特性，可把所收到的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，

其主要特点是，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。

数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号，驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动，并动作的

准确，这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制，另外还有对主运动的伺服控制，

不过控制要求前者高。数控机床的精度和速度等指标往往主要取决于伺服系统。

伺服系统的分类：

伺服系统按其驱动元件划分，有步进式伺服系统、直流电动机伺服系统、交流电动机何服系统。按控制方式划分，

有开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统等，实际上数控系统也分成开环、闭环和半闭环3种类型。

1、开环系统

开环系统，它主要由驱动电路，执行元件和机床3大部分组成。常用的执行元件是步进电机，通常称以步进电机作

为执行元件的开环系统为步进式伺服系统，在这种系统中，如果是大功率驱动时，用步进电机作为执行元件。驱动

电路的主要任务是将指令脉冲转化为驱动执行元件所需的信号。

2、闭环系统

闭环系统主要由执行元件、检测单元、比较环节、驱动电路和机床5部分组成。在闭环系统中，检测元件将机床移动

部件的实际位置检测出来并转换成信号反馈给比较环节。常见的检测元件有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅

和编码盘等。通常把安装在丝杠上的检测元件组成的伺服系统称为半闭环系统:把安装在工作台上的检测元件组成的伺

服系统称为闭环系统。由于丝杠和工作台之间传动误差的存在，半闭环伺服系统的精度要比闭环伺服系统的精度低一

些。

比较环节的作用是将指令信号和反馈信号进行比较，两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动电路，控制执行元

件带动工作台继续移动，直到跟随误差为零。根据进入比较环节信号的形式以及反馈检测方式，闭环(半闭环)系统可

分为脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统和幅值比较伺服系统3种。

由于比较环节输出的信号比较微弱，不足以驱动执行元件，故需对其进行放大，驱动电路正是为此而设置的。执行元

件的作用是根据控制信号，即来自比较环节的跟随误差信号，将表示位移量的申信号转化为机械位移。常用的执行元

件有直流宽调速电动机、交流电动机等。执行元件是伺服系统中不可少的一部分，驱动电路是随执行元件的不同而

不同的。

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