伺服驱动器（servo drives）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，其用途像变频器用途于普通交流马达，是伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过地方、速度和力矩三种方法对伺服电机进行控制，达成高精度的传动系统定位，现在是传动技术的商品。
1基本介绍编辑
伺服驱动器是现代运动控制的要紧组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等智能化设施中。特别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门。目前交流伺服驱动器设计中常见使用基于矢量控制的电流、速度、地方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，尤其是速度控制性能的发挥起到重点用途[1]
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在伺服驱动器速度闭环中，电机转子实时速度测量精度对于改变速度环的转速控制动静态特质至关要紧。为寻求测量精度与系统本钱的平衡，一般使用增量式光电编码器作为测速传感器，与其对应的常用测速办法为M/T测速法。M/T测速法虽然具备肯定的测量精度和较宽的测量范围，但这种办法有其固有些缺点，主要包含：1）测速周期内需要测试到至少一个完整的码盘脉冲，限制了低可测转速；2）用于测速的2个控制系统定时器开关很难严格维持同步，在速度变化较大的测量场所中没办法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计策略很难提升伺服驱动器速度跟随与控制性能。
现在主流的伺服驱动器均使用数字信号处置器（DSp）作为控制核心，可以达成比较复杂的控制算法，达成数字化、互联网化和自动化。功率器件常见使用以智能功率模块（IpM）为核心设计的驱动电路,IpM内部集成了驱动电路,同时具备过电压、过电流、过热、欠压等问题测试保护电路,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。功率驱动单元第一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。
伴随伺服系统的大规模应用，伺服驱动器用、伺服驱动器调试、伺服驱动器修理都是伺服驱动器在当今比较要紧的技术课题，愈加多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。
伺服驱动器是现代运动控制的要紧组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等智能化设施中。特别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门。目前交流伺服驱动器设计中常见使用基于矢量控制的电流、速度、地方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，尤其是速度控制性能的发挥起到重点用途。
伺服进给系统的需要
1、调速范围宽
2、定位精度高
3、有足够的传动刚性和高的速度稳定性
4、迅速响应，无超调
为了保证生产率和加工水平，除去需要有较高的定位精度外，还需要有好的迅速响应特质，即需要跟踪指令信号的响应要快，由于数控系统在启动、制动时，需要加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。
5、低速大转矩，过载能力强
通常来讲，伺服驱动器具备数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短期内可以过载4～6倍而不损毁。
6、靠谱性高
需要数控机床的进给驱动系统靠谱性高、工作稳定性好，具备较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和非常强的抗干扰的能力。
对电机的需要
1、从低速到高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，特别在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。
2、电机应具备大的较长期的过载能力，以满足低速大转矩的需要。一般直流伺服电机需要在数分钟内过载4～6倍而不损毁。
3、为了满足迅速响应的需要，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具备尽量小的时间常数和启动电压。
4、电机应能承受频繁启、制动和反转。
现在，伺服驱动器的测试平台主要有以下几种：使用伺服驱动器—电动机互馈对拖的测试平台、使用可调模拟负载的测试平台、使用有实行电机而没负载的测试平台、使用实行电机拖动固有负载的测试平台和使用在线测试办法的测试平台 。
1使用伺服驱动器—电动机互馈对拖的测试平台
这种测试系统由四部分组成，分别是三相pWM整流器、被测伺服驱动器—电动机系统、负载伺服驱动器—电动机系统及上位机，其中两台电动机通过联轴器互相连接。被测电动机工作于电动状况，负载电动机工作于发电状况。被测伺服驱动器—电动机系统工作于速度闭环状况，用来控制整个测试平台的转速，负载伺服驱动器—电动机系统工作于转矩闭环状况，通过控制负载电动机的电流来改变负载电动机的转矩大小，模拟被测电机的负载变化，如此互馈对拖测试平台可以达成速度和转矩的灵活调节，完成各种试验功能测试。上位机用于监控整个系统的运行，依据试验需要向两台伺服驱动器发出控制指令，同时接收它们的运行数据，并对数据进行保存、剖析与显示。
对于这种测试系统，使用高性能的矢量控制方法对被测电动机和负载设施分别进行速度和转矩控制，即可模拟各种负载状况下伺服驱动器的动、静态性能，完成对伺服驱动器的全方位而准确的测试。但因为用了两套伺服驱动器—电动机系统，所以这种测试系统体积庞大，难以满足便携式的需要，而且系统的测量和控制电路也比较复杂、本钱也非常高。
2使用可调模拟负载的测试平台
这种测试系统由三部分组成，分别是被测伺服驱动器—电动机系统、可调模拟负载及上位机。可调模拟负载如磁粉制动器、电力测功机等，它和被测电动机同轴相连。上位机和数据采集卡通过控制可调模拟负载来控制负载转矩，同时采集伺服系统的运行数据，并对数据进行保存、剖析与显示。对于这种测试系统，通过对可调模拟负载进行控制，也可模拟各种负载状况下伺服驱动器的动、静态性能，完成对伺服驱动器的全方位而准确的测试。但这种测试系统体积仍然比较大，难以满足便携式的需要，而且系统的测量和控制电路也比较复杂、本钱也非常高。
3使用有实行电机而没负载的测试平台
这种测试系统由两部分组成，分别是被测伺服驱动器—电动机系统和上位机。上位机将速度指令信号发送给伺服驱动器，伺服驱动器根据指令开始运行。在运行过程中，上位机和数据采集电路采集伺服系统的运行数据，并对数据进行保存、剖析与显示。因为这种测试系统中电机不带负载，所以与前面两种测试系统相比，该系统体积相对减小，而且系统的测量和控制电路也比较简单，但这也使得该系统不可以模拟伺服驱动器的实质运行状况。一般情况下，此类测试系统仅用于被测系统在空载状况下的转速和角位移的测试，而不可以对伺服驱动器进行全方位而准确的测试。
4使用实行电机拖动固有负载的测试平台
这种测试系统由三部分组成，分别是被测伺服驱动器—电动机系统、系统固有负载及上位机。上位机将速度指令信号发送给伺服驱动器，伺服系统根据指令开始运行。在运行过程中，上位机和数据采集电路采集伺服系统的运行数据，并对数据进行保存、剖析与显示。
对于这种测试系统，负载使用被测系统的固有负载，因此测试过程贴近于伺服驱动器的实质工作状况，测试结果比较准确。但因为有些被测系统的固有负载不便捷从装备上移走，因此测试过程只能在装备上进行，不是很便捷。
5使用在线测试办法的测试平台
这种测试系统只有数据采集系统和数据处置单元。数字采集系统将伺服驱动器在装备中的实时运行状况信号进行采集和调理，然后送给数据处置单元供其进行处置和剖析，终由数据处置单元做出测试结论。因为使用在线测试办法，因此这种测试系统结构比较简单，而且不需要将伺服驱动器从装备中离别出来，使测试愈加便利。此类测试系统*依据伺服驱动器在实质运行中进行测试，因此测试结论愈加贴近实质状况。但因为很多伺服驱动器在制造和装配方面的特征，此类测试系统中的各种传感器及信号测量元件的安装地方非常难选择。而且装备中的其它部分假如出现问题，也会给伺服驱动器的工作状况导致不好的影响，终影响其测试结果。
地方比率增益
1、设定地方环调节器的比率增益；
2、设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，地方滞后量越小。但数值太大或许会引起振荡或超调；
3、参数数值由具体的伺服系统型号和负载状况确定。
地方前馈增益
1、设定地方环的前馈增益；
2、设定值越大时，表示在任何频率的指令脉冲下，地方滞后量越小；
3、地方环的前馈增益大，控制系统的高速响应特质提升，但会使系统的地方不稳定，容易产生振荡；
4、无需非常高的响应特质时，本参数一般设为0表示范围：0~100%。
速度比率增益
1、设定速度调节器的比率增益；
2、设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值依据具体的伺服驱动系统型号和负载值状况确定。通常情况下，负载惯量越大，设定值越大；
3、在系统不产生振荡的条件下，尽可能设定较大的值。
速度积分时间常数
1、设定速度调节器的积分时间常数；
2、设置值越小，积分速度越快。参数数值依据具体的伺服驱动系统型号和负载状况确定。通常情况下，负载惯量越大，设定值越大；
3、在系统不产生振荡的条件下，尽可能设定较小的值。
速度反馈滤波因子
1、设定速度反馈低通滤波器特质；
2、数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。假如负载惯量非常大，可以适合减小设定值。数值太大，导致响应变慢，或许会引起振荡；
3、数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。假如需要较高的速度响应，可以适合减小设定值。
大输出转矩设置
1、设置伺服电机的内部转矩限制值；
2、设置值是额定转矩的百分比；
3、任何时候，这个限制都有效定位完成范围；
4、设定地方控制方法下定位完成脉冲范围；
5、本参数提供了地方控制方法下驱动器判断是不是完成定位的依据，当地方偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时，驱动器觉得定位已完成，到位开关信号为 ON，不然为OFF；
6、在地方控制方法时，输出地方定位完成信号，加减速时间常数；
7、设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间；
8、加减速特质是线性的到达速度范围；
9、设置到达速度；
10、在非地方控制方法下，假如电机速度超越本设定值，则速度到达开关信号为ON，不然为OFF；
11、在地方控制方法下，不需要此参数；
12、与旋转方向无关。
伺服驱动器广泛应用于注塑机范围、纺织机械、包装机械、数控机床范围等。
调速比1：5000
转数比0.3：1500
有地方控制
有零速锁定
过载能力200[%]―300[%]
起动力矩大
转速不受负载影响
三闭环控制
1、伺服控制器通过智能化接口可很便捷地进行操作模块和现场总线模块的转换，同时用不一样的现场总线模块达成不一样的控制模式（RS232、RS485、光纤、InterBus、profiBus），而通用变频器的控制方法比较单一。
2、伺服控制器直接连接旋转变压器或编码器，构成速度、位移控制闭环。而通用变频器只能组成开环控制系统。
3伺服控制器的各项控制指标（如稳态精度和动态性能等）优于通用变频器。
