数控伺服系统是数控机床的要紧组成部分，用于达成数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。数控伺服系统有哪些用途是把同意来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处置后，转换成机床实行部件的直线位移或角位移运动。因为数控伺服系统是数控机床的后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术标准。因此，对数控机床的伺服驱动装置，需要具备好的迅速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地实行来自数控装置的指令，提升系统的动态跟随特质和静态跟踪精度。测量元件将数控机床各坐标轴的实质位移值测试出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中。
数控伺服系统是以机械位移为直节控制目的的自动控制系统，也可称为地方随动系统，简称为伺服系统。数控机床伺服系统主要有两种：一种是进给伺服系统，它控制机床各坐标轴的切削进给运动，以直线运动为主；另一种是主轴伺服系统，它控制主轴的切削运动，以旋转运动为主。伺服系统的控制办法主要分为开环、闭环和半闭环三种控制办法。它事实上是指伺服系统达成地方伺服控制的三种方法。
因为永磁同步电机具备耦合、时变、非线性的特征，使得永磁同步电机的控制比较困难，很难获得较好的速度控制性能。直至 1971 年，由德国西门子企业的 F.Blaschke 博士提出的矢量控制理论次使交流电机控制理论获得了质的飞跃。矢量控制使用了矢量变换的办法，通过把交流电机的磁通与转矩的控制解耦，使永磁同步电机的控制像直流电动机，从而大大地提升了其控制性能，成为交流传动的基本控制办法，使永磁同步电机具备好的速度控制性能和地方控制性能，从而在数控机床进给伺服系统中得到了广泛的应用。数控机床中交流伺服系统广泛使用三环（电流环、速度环和地方环）pID 调节控制技术，已经商品化、系列化。但，传统的永磁同步电机的三环 pID 调节控制方法在数控机床应用中仍然存在一些问题：
调节器参数整定繁琐且误差较大。传统的手工设计伺服系统调节器参数，需要对系统进行简化，从而致使误差加强，而且系统没在优的状况下工作。
伺服系统的解耦控制需要的系统数学模型，对系统参数（如电机的力矩系数、机械系统结构和切削力的大小、频率等等）的依靠性较强，当参数改变时，系统的性能或许会变得较差，紧急时，可能致使系统失稳。
传统的研究成就中绝大多数的研究对象只考虑到电机的控制，极少考虑机械与电气参数匹配问题和机床在加工时动态切削力对伺服系统动态性能的影响。而在全闭环数控机床进给伺服系统中，机械进给系统和物理切削过程包括在地方环之内，它们和电气伺服控制系统之间不是*割裂的子系统，而是通过反馈回路耦合形成一个新的综合机电系统。
为了提升数控机床整体性能，专家学者们对数控交流伺服系统这一高阶的、复杂的、综合性的系统进行了广泛而卓有效果的研究，主要包含：
对数控机床伺服系统的非线性影响原因的补偿控制研究，此方面的研究成就非常丰富，不少的理论成就已经在实践中得到应用。
对高精度高性能的数控伺服系统使用新的控制方法，将神经互联网、专家系统、自适应控制、鲁棒控制与模糊控制等现代控制办法引入到伺服系统的控制中以大幅度提升伺服系统的性能。
使用复合控制方案提升伺服系统性能。事实上，每一种控制方案都有其优点，也都存在一些问题。因此，各种控制方案互相渗透和复合，可以克服单一方案的不足，提升控制性能，更好地满足数控机床伺服系统的需要。复合控制方案主要有两种形式：一是在传统 pID 控制方案的基础上使用新型的控制方案，二是使用两种以上的新型控制方案。研究重点是神经互联网控制和模糊控制的复合，复合控制将是以后的一个趋势。
系统在线辨识。对于数控机床交流伺服系统，包含永磁同步电动机参数（转矩常数、定子电阻、定子电感等）会在运行中发生变化，或者是系统的机械部分特质发生变化，亦可能是切削参数发生了变化，这类情形对于数控机床加工系统是不可防止的。这就会使得根据准确参数设计的普通控制器的品质变差，从而致使系统性能的减少。自适应算法与神经互联网控制等办法被用来进行参数的在线辨识，并依据辨识的结果相应的调整调节器参数，这在提升系统性能方面获得了肯定的成效。研究期望得到设计简单，计算量小，收敛速度快的参数估计办法。
任何控制系统的设计，均要考虑稳定性、动态特质、稳态特质、鲁棒性等方面的指标。
稳定性：这是控制系统设计的基本需要。控制系统的稳定性可分为系统内部的稳定性和系统外部的稳定性。所谓系统内部的稳定性即在任意初始状况下从平衡点附近出发的轨迹当时间无穷大时收敛于平衡点；系统外部的稳定性即为输入输出的稳定性，就是说有界的输入可得有界的输出。
动态特质：即系统运行过渡过程的形式和速度，其中包含响应速度和超调量。系统的响应速度可用系统过渡过程所历程的时间来表示；而超调量是指系统的大振荡幅度。一般而言，不一样的系统对动态特质会有不一样的需要，对于数控伺服系统而言，其响应速度越快，系统跟随误差越小，控制精度就越高。 稳态特质：即当过渡过程结束后，系统达到稳定状况时，其被控量的稳态值与期望值一致性程度。对任何实质工程系统，因为存在着系统结构、外部干扰、与内在摩擦等非线性原因的影响，被控量的稳态值与期望值之间总会有误差存在，该误差可称为稳态误差。稳态误差是衡量控制系统控制精度的要紧标志，在控制系统的技术标准中一般都有具体的需要。
鲁棒性：即当系统的约束条件发生变化时，系统的功能特质不会遭到什么影响。若系统的鲁棒性好，当参数发生变化时，系统依旧可以维持其稳定性；在过渡过程中，系统的响应速度和超调量基本上不受参数变化的影响。这里所说的参数变化不只包含实质的外部参数的变化，也包含系统内部参数的变化。
pID（proportional、Integral and Differential）控制技术是早进步起来的控制方案之一，已有数十年历史。它以算法简单、鲁棒性好、靠谱性高、调整便捷等优点而被广泛应用于工业控制中。当被控对象的结构和参数不可以*学会，或得不到的数学模型时，系统控制器的结构和参数需要依赖经验和现场调试来确定，这个时候应用 pID 控制技术为便捷。在实质工程应用中，依据需要也可用 pI 控制和 pD 控制。pID 控制器就是依据系统的偏差，通过比率、积分和微分运算来对控制量进行调节的。
