永磁傳動技術論文精選(九篇)

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第1篇：永磁傳動技術論文范文

關鍵詞：低壓真空斷路器；雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構；真空滅弧室參數(shù)；實體模型；有限元分析

中圖分類號：TM153 文獻標識碼：A

1 引言

低壓斷路器廣泛應用于低壓配電路中，它不僅擔負著反復地接通與斷開低壓配電電路，而且當電路發(fā)生過載、短路等故障時可以立刻動作，斷開電路。

近年來，隨著技術的發(fā)展一些基于真空滅弧室的低壓斷路器相繼出現(xiàn)，但其操動機構基本上是傳統(tǒng)的彈簧或電磁操動機構。由于在低壓電器中80%的故障都是機械故障。而彈簧操動機構則是靠機械傳動，零部件數(shù)量多，傳動結構復雜，發(fā)生故障的概率很高，所以減少機械部件成為減少故障問題的主要方法。

永磁操動機構作為一種新型真空斷路器的操作機構，零部件少，運動部件只有一個動鐵心，所以大大降低了故障源，幾乎不存在可靠性的問題、免維護，而且它的出力特性與反力特性配合良好，已經(jīng)普遍應用于中、高壓領域。本文設計一種配合低壓真空滅弧室的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動機構。對幾種不同結構的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動機構的電磁吸力特性進行分析。

2 設計模型

2.1 四種不同的結構設計

對電壓等級不同的真空斷路器，由于所帶負載、傳動機構的不同，動鐵心受永磁體的力也不相同，機構的分、合閘動作的時間（分合閘時間）、速度（分合閘速度）也不相同，因此永磁操動機構的結構形式、性能參數(shù)也不相同。所以，不同的斷路器，根據(jù)情況的不同需配備不同結構形式的永磁操動機構。在設計結構前，首先應該對結構、參數(shù)和能耗進行分析計算，使其均達到目標要求。由此本文提出了結構形式不同的四種雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構：（a）永磁體緊靠動鐵心，（b）永磁體緊靠動鐵心，但由于在氣隙下面加了極靴，因此整個動鐵心的長度減小，但是動鐵心的行程與（a）保持相同，（c）永磁體緊靠靜鐵心，（d）永磁體占滿整個磁軛部分。

2.2 雙穩(wěn)態(tài)永磁操動機構工作原理

雖然結構各不相同，但工作原理卻一致，以（a）為例說明。

假設開始時斷路器位于合閘的狀態(tài)，那么動鐵心處于操動機構的頂部。所以機構上端空氣隙小磁阻小，下端空氣隙大磁阻大，因此由永磁體所產(chǎn)生的磁力線絕大部分都通過上部磁路，將動鐵心吸合在合閘位置。

當對斷路器進行分閘操作時，只需在分閘線圈中通過大小適當?shù)碾娏?，而這一電流產(chǎn)生的磁力線和靜鐵心上部的磁力線方向完全相反，起到抵消的作用。但是分閘線圈在中部產(chǎn)生的磁力線方向與永磁體在中部產(chǎn)生的磁力線方向卻一致。因此動鐵心受到的向上的電磁吸力逐漸減小，當分閘線圈中的電流增大到一定程度時，動鐵心所受到的電磁吸力之和大于動鐵心上的負載，此時動鐵心將會向下運動。

當動鐵心開始向下運動時，其機構頂端與靜鐵心的上面的磁極之間的空氣隙會越來越大，進而使上面的磁阻逐步增大，而下面的磁阻則會慢慢變小。并且向下運動的過程中伴有電流的增大，使動鐵心受的向下的合力增大，進而使得整個動鐵芯加速向下運動。當動鐵芯到達底部會被永磁體所吸合，此時即使斷開分閘線圈中的電流，動鐵心依舊會維持在機構的底部即分閘狀態(tài)。

合閘過程與分閘過程完全相似；這里不再敘述。

3 理論分析及計算

以上的公式說明任何磁場都可當作由分布電流產(chǎn)生，根據(jù)經(jīng)驗永磁體有以下兩種電流模擬的方法：

（1）永磁體整個區(qū)域內部充滿電流的模型（體電流模型）。

（2）永磁體外部邊界上存在的電流的模型（面電流模型）。

4 仿真及優(yōu)化設計

永磁操動機構的分、合閘操作以及位置維持依賴于機構內部的磁場變化來實現(xiàn)，所以對機構中的磁場變化進行研究具有重要意義。根據(jù)經(jīng)驗和實際理論計算出的尺寸進行實體建模并做如下仿真。

（1）未通電情況下，永磁體單獨作用的磁通分布可以說明其工作原理。由于下面的磁路的空氣隙使磁阻很大，所以此時磁通幾乎都通過上面的磁路。

（2）當接收到分閘命令后，分閘線圈中開始通電，線圈產(chǎn)生的磁場使動鐵心下面的磁場變強。隨著電流的不斷增強，動鐵心受線圈產(chǎn)生向下的吸力變大，此力與永磁體產(chǎn)生的電磁吸力相反。使動鐵心受到的向上電磁吸力越來越小。

（3）通過對不同電流等級的磁力線分布獲得不同結構下的電磁力之和，通過分析結果進而做出優(yōu)化選擇。由于優(yōu)化是又一個深入的課題，再次就不加以論述。

結論

根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，可以得出：

（1）當分、合閘線圈中通入的電流為零時，動鐵心受到的吸力與其體積成正比。

（2）（a）結構線圈作用在動鐵心上的力是最先克服永磁吸力向下運動的，而（b）、（c）、（d）結構的線圈需要通入很大的電流才能使動鐵心開始動作。

由此可知，在設計永磁機構時，選擇方向的不同，會使設計的結構也不同。如果從節(jié)能方面考慮，（a）結構更加合適，原因是和另外三種結構相比（a）中線圈通入的電流很小時動鐵芯就開始動作；若從結構小型化來設計，（d）更好，因為在操作設備體積相同的時候，（d）結構提供的永磁吸力是最大的。盡管（c）結構耗能大，但是也有它自己的優(yōu)點，比如如果通入的電流很大時它所產(chǎn)生的永磁吸力也很大，所以（c）結構更適合電壓相對較高的真空斷路器。

綜合考慮低壓真空斷路器滅弧室的性能要求（動作快，精度高），所以在設計操動機構時，（a）更合理、可行。

參考文獻

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第2篇：永磁傳動技術論文范文

關鍵詞：膠帶輸送機 磁力清掃裝置 除雜效果

1 背景技術

帶式輸送機又稱膠帶輸送機，是一種摩擦驅動以連續(xù)方式運輸物料的機械。主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備（如機車類）相比，具有輸送距離長、運量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。

在煤礦運輸過程中，輸送帶上會殘留很多煤礦粉，帶式輸送機輸送物料過程中，若殘留附著物料進入滾筒或托輥軸承座內會加快軸承磨損、滾筒或托輥表面粘上物料會撕裂和拉毛輸送帶面膠，加速輸送帶的磨損和毀壞。如果物料在帶式輸送機尾部改向滾筒或垂直拉緊滾筒表面附著并結塊會造成輸送帶跑偏，增加輸送帶的磨損，甚至撕裂滾筒包膠層等造成嚴重后果。在現(xiàn)有的膠帶機清掃器領域清掃器種類很多，在壓緊方式分類上大致分為彈力壓緊、自重壓緊、電動壓緊等。對于彈力、自重、電動壓緊的清掃器在生產(chǎn)中除雜效果并不是很理想，彈力、電動壓緊方式過于機械容易損傷皮帶，自重壓緊對較細顆粒除雜效果不理想，另外對于帶面不平整的膠帶機上述清掃器不能把帶面雜物完全清除。

2 膠帶輸送機的磁力清掃裝置工作原理

為解決上述問題，本論文設計了一種用于膠帶輸送機的磁力清掃裝置，包括上膠帶和下膠帶，以及位于上下兩膠帶之間的刮刀，以及安裝所述刮刀的刮刀固定座，其中，在所述輸送機下膠帶的兩側分別安裝有不同磁極性的的至少兩塊永磁體，或者在所述輸送機下膠帶的其中一側安裝有相同磁極性的至少兩塊永磁體，所述永磁體通過異性相吸或同性相斥的作用實現(xiàn)刮刀的上下移動。

刮刀由依次重疊排列的多個小刮刀組成，小刮刀依次緊湊的排列成一排，并均固定于同一刮刀固定座上，在刮刀固定座頂部還安裝有彈簧，彈簧也設有多組，多組彈簧也依次緊湊排列成一排，彈簧另一端連接有永磁體，另一永磁體設于下膠帶下方或上膠帶下方，并間隔設置。

永磁體的兩邊安裝在兩細條型的磁極固定座上，磁極固定座中部開設有磁極滑槽，其中一永磁體與磁極固定座實現(xiàn)固定連接，另一永磁體與磁極滑槽形成滑動連接，刮刀固定座也通過磁極滑槽并在彈簧的作用下帶動刮刀實現(xiàn)上下移動。

當永磁體安裝的位置位于下膠帶的兩側時，其中一永磁于下膠帶下方，兩端與磁極固定座的邊部固定住，并與下膠帶設有一定的間隔，與下膠帶面接觸的為刮刀，刮刀由刮刀固定座固定，刮刀固定座上面設有多組彈簧，刮刀固定座可通過磁極滑槽滑動，彈簧的另一端為另一永磁體，由于兩組永磁體是異性磁極相對（N極和S極），故存在異性相吸的力，而上面一永磁體受到下面一固定住的永磁體的吸力，會向下移動，進而給刮刀提供刮塵的動力，而彈簧的作用更保證了二者一個合適的并具有彈性的活動空間。

當永磁體安裝的位置位于下膠帶的同一側時，此時，只需要其中一永磁體設于另一可滑動的磁極的同一側，利用二者的排斥力（N、N極相對或S、S極相對），促使另一可滑動的永磁體上下移動，而受到彈簧的作用又不會一直向下移，具有一個往復運動的軌跡。

3 膠帶輸送機的磁力清掃裝置具體實施方式

以下結合附圖對膠帶輸送機的磁力清掃裝置作進一步詳細說明。

如圖1所示，圖1為本裝置的實施例一。

圖1

圖2

本膠帶輸送機的磁力清掃裝置利用異性相吸的原理來給刮刀動力，參照圖1、圖2所示，其包括平行設置的兩磁極固定座10，兩固定座之間的距離設為1800mm，磁極固定座10中部開設有磁極滑槽20，還包括兩塊永磁體，上永磁體30和下永磁體40、刮刀固定座50均直接連接在兩磁極固定座10之間，這樣兩永磁體以及刮刀固定座的的長度均為1800mm，與兩固定座之間的距離相同，永磁體的高度可設為100mm，其中，位于下膠帶60下方的下永磁體40是通過螺釘與磁極固定座固定住的，位于下膠帶60上方的上永磁體30和刮刀固定座50均是可在磁極滑槽20中滑動的。

在下永磁體40的上面并與其具有一定的間隔的是下膠帶60，與下膠帶接觸的是一系列合金小刮刀80，緊湊重疊布置有16個，寬度為110mm，高度為120mm，重疊放置的合金刮刀因為沒有間隙具有整體刮刀全面處理的效果，而且由于皮帶面上不平整，個別地方有凹陷時，通過設置的小刮刀，其處理效果比整體效果更好，小刮刀的活動性更強。

該多個小刮刀80均固定在刮刀固定座50上，該刮刀固定座50可以設置多個，每個固定座均固定該對應的小刮刀，也可以整體設置為一條，刮刀固定座的作用是為了防止刮刀在皮帶運轉時被帶動運動使其保持一定的方向，不隨意活動。

刮刀固定座50的上端是多組彈簧70，彈簧70與刮刀固定座50可以固定連接也可以不固定連接，彈簧的高度設為75mm，彈簧也設有多組，其設置的組數(shù)跟小刮刀的個數(shù)相同，也是依次排列連接，彈簧70的上端是另一永磁體，該永磁體安裝在磁極滑槽20中，該永磁體的上部為上膠帶90。

由于兩永磁體為N、S極相對，上永磁體30受到下永磁體40的吸力，會沿著磁極滑槽20下滑，通過彈簧70以及刮刀固定座50的作用帶動小刮刀80進行皮帶清掃，并且當遇到帶面破損時會及時上移防止對皮帶造成更嚴重的損壞，彈簧一方面為刮刀提供一個合理的彈性的垂直活動空間，另一方面當帶面不平整時，也能與帶面緊密接觸起到良好的清掃作用。

當采用同性相斥的原理實現(xiàn)刮刀清掃時，只需將實施例一中原位于下膠帶下發(fā)固定的下永磁體重新安裝至上永磁體的上端，同樣地，該永磁體固定住，其下部的下永磁體仍然可在滑槽中滑動，通過同性相斥的力的作用進行除雜作業(yè)。

4 結論

與現(xiàn)有技術相比，這種新型的膠帶輸送機磁力清掃裝置是通過兩永磁體的同性相斥、異性相吸的原理來實現(xiàn)的，通過磁力實現(xiàn)刮刀的清潔作用。它通過磁場產(chǎn)生的磁場力，具有很高的強度同時還具有彈性空間，可以保證在完成除雜作業(yè)時又不損傷帶面?？蓮V泛應用于鋼鐵、礦山、碼頭、電廠等行業(yè)的帶式輸送機，清掃效果明顯，安裝調試維護方便，安全性高。

5 參考文獻

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第3篇：永磁傳動技術論文范文

隨著交流電動機被廣泛運用在各式各樣的領域中，交流電動機的控制技術就受到大家的重視。作為一種非線性的系統(tǒng)，交流電動機具有高階、強耦合、參數(shù)時變等特點，屬于復雜系統(tǒng)，交流電動機自適應擾動抑制方法與其無源性控制相結合，使得電動機的實際仿真效果、外部擾動環(huán)境下穩(wěn)定等性能都較高，因此，交流電動機的無源性控制與擾動抑制技術作為國內外研究的重點。本文就交流電動機的無緣性控制原理、擾動抑制原理展開分析，就其技術進行研究。

【關鍵詞】交流電動機 無源性控制 擾動抑制技術 自適應控制

交流電動機主要是將交流電的電能轉換為機械能的一種機器，而基于交流電動機的電氣傳動系統(tǒng)被廣泛運用在各行各業(yè)中，這也給交流電動機自適應性提出了更大的挑戰(zhàn)。隨著交流電動機被運用在多種多樣的領域中，其具有的高階、多變量以及強耦合、參數(shù)時變等非線性系統(tǒng)特征表現(xiàn)得非常明顯?；陔姍C端口的受控研究，下文針對目前國內外對交流電動機的無源性控制和擾動抑制技術現(xiàn)狀進行分析，就其原理展開研究。

1 國內外對交流電動機控制技術的相關研究現(xiàn)狀

1.1 交流電動機速度控制主電路與控制電路

事實上，交流電動機的速度控制主要以大功率電力電子器件為主，隨著電力電子技術的發(fā)展，交流電動機控制理論被廣泛使用，這也給交流電機拖動的開發(fā)提供了良好的環(huán)境和基礎。目前，控制電路主要還是以DSP和單片機為主，電子控制器的數(shù)字化控制發(fā)展使得設備的性能大大提升，控制算法也得到了進一步的優(yōu)化，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等復雜控制也逐漸被應用起來。作為電機調速的重要組成部分，智能功率模板成為了新一代的主控電路，通過將功率開關期間和驅動電路進行集成，內設過電壓、過電流等故障檢測電路，將檢測信號傳輸?shù)紺PU中。它由高速低功耗的管芯與優(yōu)化門極驅動電路、快速保護電路等部件構成，能夠在發(fā)生負載事故或者使用不恰當時，也能保證智能功率模塊安全穩(wěn)定運行。

1.2 交流電動機的控制策略

早前的交流傳動屬于不可調傳動，而隨著電子控制技術的飛速發(fā)展，交流可調傳動也逐漸開始廣泛起來。常用的穩(wěn)態(tài)模型控制方案主要由開環(huán)恒V/F比控制、閉環(huán)轉差頻率控制等。且前者是一種開環(huán)的控制方式，與變壓變頻控制不同，其不對速度進行反饋控制，而閉環(huán)轉差屬于直接轉矩控制，因其實現(xiàn)了對電動機轉矩的控制，從而擁有較強的動態(tài)性能，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差也較小?；诮涣麟妱訖C動態(tài)模型的控制方法分為矢量控制和直接轉矩控制兩種，矢量控制實現(xiàn)了磁鏈與轉矩的解耦，可以進行獨立控制，而直接轉矩控制的計算量小、靜態(tài)和動態(tài)性能優(yōu)良。

1.3 交流電動機非線性控制方法

前面說到，交流電動機是一種非線性的對象，而無論是矢量控制還是直接轉矩控制，都不能很好的對其動態(tài)過程進行描述。所以自適應控制、反饋線性化控制以及滑膜變結構控制等都為電動機的非線性控制提供了方式。自適應控制研究對象具有一定的不確定性，包括描述被控對象、環(huán)境數(shù)學模型的不確定性，以及一些未知因素和隨機因素。這些不確定性有時是在系統(tǒng)內部，而有時卻在系統(tǒng)外部發(fā)生。從內部來講，描述被控對象的數(shù)學模型起結構與參數(shù)就具有很大的不確定性，而這種基于數(shù)學模型的控制方法在電動機自適應控制中得到了很好的發(fā)揮。反饋線性化控制的整體較為精確，適合系統(tǒng)的整個分析域?；ぷ兘Y構控制能偶使系統(tǒng)結構隨時變化的開關特征，但當系統(tǒng)再不同滑膜軌跡中時，頻率切換可能伴隨著高頻的抖動。

2 交流電動機的無源性控制原理分析

2.1 系統(tǒng)無源性

無論是哪種機械系統(tǒng)，如果沒有外界能量加以支持，其動能與勢能之和總是趨近于零的，且其系統(tǒng)速度、位移也是趨向于零的。簡單了說，系統(tǒng)穩(wěn)定時，如果缺少外界能量注入，系統(tǒng)指揮消耗能量，而這種能量不可能放大，而只要停止向外界或者內容注入能量，系統(tǒng)的能量之和必將趨近于零，以此來達到穩(wěn)定的狀態(tài)。對于非線性系統(tǒng)來說，公式中，u、y分別表示尾數(shù)相同的系統(tǒng)輸入與輸出，其中f（0）=0，h（0）=0.

另外，系統(tǒng)的無源性還是反應電機在運行過程中所消耗的能量特征。對于一般的能量供給量來說，考慮s（u，y）為單位時間內以外不注入能量為輸出輸入信號函數(shù)，那么耗散的計算方法則為：

v（x（T））-v（x（0））≤

2.2 能量成形與無源性

因考慮到電機系統(tǒng)的能量成形與無源性，通過成對的變量uRm、yRm與外界相連，其結果滿足能量平衡方程。

H[x（t）] H[x（0）] =

該方程表示系統(tǒng)存儲的能量與外界供給能量和系統(tǒng)耗散的能量差相等。而公式中的H（x）表示訥訥過量存儲函數(shù)，xRn表示狀態(tài)向量，d（x（t），t）表示具有耗散效應的非負函數(shù)。滿足能量平衡方程式的系統(tǒng)屬于無源性控制系統(tǒng)，且H（x）≥c，此時的c就表示能量函數(shù)的下界，y則表示無源輸出。具體如圖1所示。

2.3 感應電動機的無源性控制原理

感應電動機是交流電動機非線性、多變量以及強耦合特點表現(xiàn)明顯的一個典型，近年來，隨著非線性控制理論深入廣泛的研究，使得感應電機控制成為主導潮流。為了克服反饋線性化、無源性控制等需要考慮奇異點的問題，無源性控制利用輸出反饋使得電機閉環(huán)系統(tǒng)表現(xiàn)為無源映射，從上面所提到的電機能量方程入手，采用不影響其穩(wěn)定性的無功力簡化控制器設計。此時，坐標的變化并不影響系統(tǒng)的無源性，所以，選擇不同的輸出函數(shù)與能量函數(shù)，設計出多種無源性控制，來實現(xiàn)對系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性控制。

3 交流電動機的自適應L2擾動抑制控制技術

進行交流電動機調速時，常常會遇到因負載轉矩存在擾動或者電機參數(shù)時變等因速度影響電動機的調速。此時，如果僅僅適應狀態(tài)誤差PCH控制方法，往往達不到理想的效果，而采用無源性控制與自適應L2擾動抑制技術結合的方式，能夠有效提高控制效果，達到所需性能要求。在電動機負載擾動但參數(shù)無變化的情況下，利用L2增益擾動抑制和狀態(tài)誤差PCH控制結合可以推算出速度控制器；而當發(fā)生負載轉矩存在擾動或者電機參數(shù)時變是，就要通過自適應L2擾動抑制和狀態(tài)PCH相結合的頒發(fā)來求得速度控制器。

當系統(tǒng)無緣時，供給量s（u，y） = yTu就是耗散的，因此系統(tǒng)的供給量就是s（u，y） = γ22-2是耗散的，此時γ為整數(shù)，那么就說無源系統(tǒng)有小于整數(shù)γ的L2增益。

針對異步電動機傳動系統(tǒng)而言，通過建立異步電動機端口受控哈密頓系統(tǒng)模型，來構建閉環(huán)狀態(tài)誤差PCH系統(tǒng)。在互聯(lián)和阻尼配置能量成形方法的基礎上得到負載轉矩恒定控制器，如果想要單純依靠這些方法來控制系統(tǒng)是不可能的。針對異步電動機傳動系統(tǒng)中的負載轉矩存在的擾動問題，我們通過在異步電動機PCH控制的基礎上，采用L2增益控制方式設計控制器，對負載轉矩擾動進行抑制，同時這種方式也能很好的消除穩(wěn)態(tài)誤差引入PI控制。根據(jù)相關仿真結果顯示，所提出的這種控制方式，具有高效的轉速跟蹤性能和負載擾動抑制功能，是異步電動機現(xiàn)代非線性控制的一種有效途徑。

而對于永磁同步電動機而言，針對PMSM速度控制負載擾動及參數(shù)時變的問題，可以利用狀態(tài)誤差PCH控制原理來設計系統(tǒng)速度控制器。與此同時，結合永磁同步電動機狀態(tài)誤差PCH控制，通過自適應L2增益擾動抑制功能，對負載轉矩及參數(shù)時變擾動進行抑制。仿真結果顯示，利用L2擾動抑制技術可以有效的抑制系統(tǒng)負載擾動，在PMSM定子電感、電阻變化情況下，也可以使用自適應L2擾動抑制控制技術，減少電機參數(shù)時變和負載擾動帶來的影響，進一步加強對電機轉速的控制。

3 結束語

隨著交流電動機的運用越來越廣泛，怎樣有效的控制電機成為了領域內關注的焦點。本文介紹了交流電動機的無源性控制和擾動抑制技術，利用公式和仿真結果證明了無源性控制與能量成形的關系，并得出L2擾動抑制技術可以有效的抑制系統(tǒng)負載擾動。

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第4篇：永磁傳動技術論文范文

關鍵詞：伺服系統(tǒng)；隨動控制；交流伺服；液壓伺服

近年來，在機電一體化、自動化領域中，伺服技術是人們關注的熱點之一，伺服系統(tǒng)的應用也成為了一種時髦。但不得不說，雖然很多行業(yè)與工業(yè)技術門類都已經(jīng)涉及伺服問題，但人們對伺服技術與伺服系統(tǒng)的認知還是有一定的局限性甚至是很混亂的，這在企業(yè)基層表現(xiàn)得尤為突出。擬對當下的一些認知混亂現(xiàn)象及根源做一些分析，然后給出對于伺服控制與伺服系統(tǒng)的一點個人見解。

1“伺服系統(tǒng)”的一些認知亂象及根源

當前伺服技術已經(jīng)滲透到機電一體化及自動化領域的許多方面，各類精密數(shù)控加工機床、高檔工業(yè)機器人、現(xiàn)代化兵器裝備、某些高端醫(yī)療設備等等均有所謂“位置伺服技術”、“速度伺服技術”的廣泛應用。但現(xiàn)實中被如此廣泛應用且影響巨大的一門技術，人們對它的的了解與認識卻存在很大反差。這主要表現(xiàn)在：（1）不少相關工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場，人們對“伺服”、“伺服系統(tǒng)”的內涵理解并不到位，常常有現(xiàn)場人員將設備驅動元件是否采用所謂伺服電機、液壓伺服馬達作為該設備是否具備伺服品質的唯一標準；（2）部分人認為凡是沒有精確定位能力的自動控制系統(tǒng)就不能算是伺服系統(tǒng)；（3）各種教科書、技術交流資料、技術文件（包括產(chǎn)品說明書）、網(wǎng)絡信息資料、甚至期刊論文上對“伺服系統(tǒng)”、“伺服控制”的定義幾乎沒有統(tǒng)一的表述，各說各話十分混亂。何以會出現(xiàn)這種亂象呢？筆者認為主要有以下方面的原因：（1）基于PMSM（正弦波三相永磁同步電動機）的當代交流伺服驅動技術影響力非常大，是當今高性能電伺服驅動的主流，這是毋容置疑的。但對于我國來講交流伺服驅動是泊來技術。世紀八十年代改革開放后，中國大量引進的歐、美、日技術及裝備，其中包含交流伺服驅動技術。對不少中國企業(yè)來講，對相關技術的消化吸收與改進大部分是滯后的。究其原因，一方面是在當時大的時代背景下，許多企業(yè)經(jīng)營自負盈虧，經(jīng)濟效益是首位的，引進的東西需要立竿見影“生蛋”，除非國家有特別安排，自行吸收、改進相關技術并非當務之急；另一方面也受到國外知識產(chǎn)權保護的制約，不可能得到完整詳盡的技術背景材料；特別是在很多技術（比如交流伺服驅動技術）快速發(fā)展的階段，中國正處于舉國停滯時期，中國是完全錯失了參與機會的，因為整個沒有相關研發(fā)過程的經(jīng)歷，即使想快速消化吸收、改進也顯得力有不逮。由此，全面的“拿來主義”、全盤照搬與山寨成了當時的“路線正確”。（2）另一方面，伺服技術源于自動控制理論這是不爭的事實。國內自動控制理論研究與控制技術的應用推廣其實并不算很晚。

早在上世紀六十年代，以中科院關肇直為首的一批中國數(shù)學工作者就已經(jīng)開展了現(xiàn)代控制理論的研究與應用，且頗具成效。但當時的控制技術（包括伺服技術）在國內的應用領域多是國防高科技領域，由相關技術研發(fā)應用而催生的知識傳播受眾面窄，影響有限。當時雖然對伺服理論及技術已經(jīng)有所了解，但主要限于高層研究人員和一些有技術保密要求的科研單位和企事業(yè)單位，這些理論與技術也不會推廣普及到一般工業(yè)領域，多數(shù)理工科高校教科書也很少著墨進行介紹。由此絕大部分工業(yè)企業(yè)中（特別是一些非國防軍工企業(yè)）人們對伺服與伺服技術可以說是一知半解或一無所知，當歐美日的產(chǎn)品大量涌入后，相關技術概念就成為那個年代人們對伺服及伺服系統(tǒng)的“第一印象”、“啟蒙認知”。再加上前面（1）所提到的一些短視行為，人們對伺服技術在消化吸收應用過程中并未著力追根溯源重建相關的科學認知，只要歐系或日系伺服產(chǎn)品當時使用了什么名詞術語，采用了什么規(guī)范守則，國內一些引進使用過相關技術的企業(yè)就全部沿用，奉為準則，行業(yè)內沒有一個統(tǒng)一的說法，更甭談制定一個統(tǒng)一的標準，由此導致目前的混亂自然無可避免。

2伺服控制與伺服技術的發(fā)展

伺服技術雖然萌芽于古代，但伺服理論與技術的快速發(fā)展卻是在二十世紀上半葉，戰(zhàn)爭期間，在一些特殊的裝備上需要動、靜態(tài)性能俱佳的位置隨動系統(tǒng)，基于當時已初步成型的經(jīng)典控制理論，這首先在液壓驅動中得以實現(xiàn)，當時人們把這些性能優(yōu)異的液壓位置隨動系統(tǒng)戲稱“伺服系統(tǒng)”。戰(zhàn)后重建階段，轉化成戰(zhàn)斗力的技術又快速轉化成生產(chǎn)力，伺服技術自然不例外地在除軍工以外的很多工業(yè)領域中迅猛地推廣發(fā)展起來，涉及機械、化工、能源、汽車、航空航天等等方面的運動控制與過程控制技術問題。戰(zhàn)后伺服技術的進展除了液壓伺服技術的繼續(xù)演進與推廣外，最突出的是電伺服技術的快速發(fā)展與進步。不過在二十世紀五、六十年代，無論是調速還是定位，幾乎清一色以有刷直流電動機驅動為主，尤其以他勵直流電動機的調速技術最為突出。限于當時的技術發(fā)展水平及交流電動機實現(xiàn)高性能控制的難度，當時電伺服是直流一統(tǒng)天下，“直流伺服調速”幾乎成了那個時代電氣伺服的代名詞。這種狀況持續(xù)了近二十年，直到二十世紀七十年代初，隨著電力電子變流技術以及微型計算機應用技術的長足進步，特別是交流電機矢量控制技術的發(fā)現(xiàn)與利用，交流伺服技術才迅猛地興旺起來，以后逐漸在很多方面取代直流，基于PMSM的交流伺服目前已經(jīng)成為電伺服驅動的當然主流。盡管如此，直流驅動技術優(yōu)異的性能形成的強大慣性，仍然在近年發(fā)揮著作用，特別是在：兵器行業(yè)、特種裝備、新能源汽車等領域仍然持續(xù)的產(chǎn)生著影響。

3伺服在控制工程意義下的解讀