关于伺服电机控制的一点看法-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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注册：2008年6月04日

发表于：2008-06-04 22:08:55

楼主

伺服驱动器的研发设计涉及到自动控制、电力电子、计算机控制等一系列的专业知识。虽然内容很多，但总体来说国内在这方面的研究还是取得了不少的进步，低端产品已经基本达到日系伺服驱动器的水平。特别强调一点的是，国内厂商在伺服产品上基本走的模仿日系产品的方式上，但值得钦佩的是广数、麦信等公司还是做出了具有竞争性的产品。

我个人觉得目前所面临的问题主要有以下几个方面：

1）专用硬件控制算法芯片的研发方面。

国内的厂商在这个方面根本没有实力涉足，当然整个中国在专用芯片方面都不行。所以国内的厂商无一例外的都采用了TI等公司的DSP芯片来实现的电机控制，这主要归功于TI芯片的应用很灵活并且能够满足电机控制的强实时性要求。但是我个人觉得采用专用集成芯片便于批量生产，并且便于保证产品的稳定性，产量很大时成本很低。日本的安川、松下等伺服都采用了定制的专用集成芯片，整个控制板体积很小，避免了系统的复杂度并提高了可靠性。

2) 硬件（功率板）的研发及其可靠性。

国内厂商在电力电子方面积累不够深，硬件板的原理设计及仿真分析很欠缺，基本走得都是对日系等产品功率板的借鉴及改进，并且在设计过程中没有进行理论对可靠性、功率器件的热稳定性进行分析，导致设计过程中不停的对硬件进行修改，缺乏必要的理论分析，导致产品售出后很难保证硬件的稳定性及可靠性。

3）控制算法方面

电机控制应该来说是个比较复杂的问题，特别是在伺服上的应用，对电机的控制还是要求很高的。国内在这一方面的情况广数、麦信等我不清楚做到什么情况，但是在我前一家公司，我觉得在电机算法方面真的是有很多关于电机方面的问题搞得不是很清楚，整个参数基本是和电机参数、惯量没有关系的。诚然这样也能把电机调试的运行很好，但是整个过程和电机等参数无关，从控制理论的角度分析是不对的，是很难保证能把伺服驱动做好的，并且对速度环、位置环采用自整定，应该说这种方法是做不出来的，应为你根本不知道里面的理论关系，根本无法从理论上进行分析。

这块涉及到电机模型及整个伺服模型的建立问题，然后才是参数整定，翻遍国内的论文资料没有发现那个教授进行过这个方面的研究，国内的技术论文基本都伺服研究是没有任何帮助的，可能我说得绝对了一点，但没有任何不尊重国内学者的意思。至少我个人看了很多国内PMSM控制的论文，感觉还是没有办法进行理论分析，应为所有的论文没有关于这些的东西，有些例如自抗扰控制算法等的东西，当然应用这个实际做出来的电机效果还是不错的，但是缺乏理论指导，结果和电机参数关联不大，也许我愚笨，总之我是没有从理论上搞得每一个变量都是可推导、可理解、有理论公式表达的调解规律的。

在这一方面我们不得不承认日本的安川、三菱、松下领先我们，至于西门子等公司就更不要提了，各位有机会的话建议你们去用用西门子的SIMODRIVER 611，用过这个伺服驱动器你就会感觉到日本的伺服和西门子的高端伺服驱动器差距在哪里了，呵呵

4) 电机设计

电机设计涉及的不是很多，对国内的几种伺服电机用过，略有比较，总体感觉还可以。不好妄加评论。

这就是我做伺服控制器的一点感触，也许个人水平有限，但我觉得还有很多东西需要好好整一下，特别是控制算法等需要从理论上进行分析（已经取得一定结果），只有慢慢积累才行。

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