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伺服技术的发展与电力电子技术的发展有关，上世纪50年代初使用的功率电子器件为电子管、闸流管，体积大、寿命短、效率低；60年代之后，又相继出现了晶闸管SCR(可控硅整流器)
、功率晶体管GTR、功率场效应管MOSFET、绝缘栅三极管 IGBT、智能功率模块IPM等。把功率放大、触发控制、驱动、保护电路集成在一起。这些器件的出现，
大大提高了系统的控制性能及集成度、可靠性，从而缩小了尺寸，降低了成本。 4 控制技术的发展
FANUC的CNC采用交流伺服电机，实际流过绕组的电流为交流电流。这有二种方法可以进行控制：(1)电流控制环和控制都为AC量；(2)通过坐标变换电流变量为DC量进行控制。现在一般采用后者进行控制。也称矢量变换控制。矢量控制原理为：交流电机中，转子由定子绕组感应的电流产生磁场；而定子电流含两个成份，一个影响激磁磁场，另一个影响电机输出转矩。这两个电流成份在定子耦合在一起，为了使交流电机应用在既需要速度又需要转矩控制的场合，必须把影响转矩的电流成份解耦控制，采用磁通向量控制法就可以分离这两个成份，并进行独立控制。HRV就是基于后者的控制。由于采用DC控制，它的控制特性不取决于电机的速度(即电流的频率)，从速度控制的观点出发，这意味着由转矩指令决定的实际的转矩与电机的速度无关。交流异步电机虽然价格便宜、结构简单，早期由于电力电子器件笨重、落后，控制理论陈旧，控制性能差，所以交流电机很长时间没有在NC系统上得到应用。随着电力电子技术的发展，1971年，德国西门子的Blaschke发明了交流异步机的磁通矢量控制法；1980年，德国人Leonhard为首的研究小组在应用微处理器的矢量控制的研究中取得进展，使矢量控制实用化。上世纪70年代末，NC机床逐渐采用异步电机为主轴的驱动电机。对现代数控系统，伺服技术取得的突破可以归结为：交流驱动取代直流驱动、数字控制取代模拟控制(或者把它称为软件控制取代硬件控制)。这两种突破的结果产生了交流数字驱动系统，特别是数字信号处理器DSP的应用，系统的计算速度大大提高，采样时间大大减少。使伺服系统性能改善、可靠性提高、调试方便、柔性增强。因而推动了数控机床高精高速加工技术的发展。图2 HRV控制框图 |
