1.簡介
伺服系統（servomechanism）是使物體的位置、方位、狀态等輸出被控量能夠跟随輸入目标（或給定值）的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣了解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，進而實作位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，是以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精确的控制電機的轉動，進而實作精确的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速範圍寬，控制容易，需要維護，但維護不友善（換碳刷），産生電磁幹擾，對環境有要求。是以它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。 無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制複雜，容易實作智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運作溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。
交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率範圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平穩運作的應用。
伺服電機内部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器回報信号給驅動器，驅動器根據回報值與目标值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數）。 交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的差別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。
2.控制方式
2.1 三種控制方式：速度控制方式，轉矩控制方式，位置控制方式 。
速度控制和轉矩控制都是用模拟量來控制的。位置控制是通過發脈沖來控制的。具體采用什麼控制方式要根據客戶的要求，滿足何種運動功能來選擇。
如果您對電機的速度、位置都沒有要求，隻要輸出一個恒轉矩，當然是用轉矩模式。
如果對位置和速度有一定的精度要求，而對實時轉矩不是很關心，用轉矩模式不太友善，用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環控制功能，用速度控制效果會好一點。如果本身要求不是很高，或者，基本沒有實時性的要求，用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。
就伺服驅動器的響應速度來看，轉矩模式運算量最小，驅動器對控制信号的響應最快；位置模式運算量最大，驅動器對控制信号的響應最慢。
對運動中的動态性能有比較高的要求時，需要實時對電機進行調整。那麼如果控制器本身的運算速度很慢（比如PLC，或低端運動控制器），就用位置方式控制。如果控制器運算速度比較快，可以用速度方式，把位置環從驅動器移到控制器上，減少驅動器的工作量，提高效率（比如大部分中高端運動控制器）；如果有更好的上位控制器，還可以用轉矩方式控制，把速度環也從驅動器上移開，這一般隻是高端專用控制器才能這麼幹，而且，這時完全不需要使用伺服電機。
具體的：
（1）轉矩控制：轉矩控制方式是通過外部模拟量的輸入或直接的位址的指派來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，具體表現為例如10V對應5Nm的話，當外部模拟量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm:如果電機軸負載低于2.5Nm時電機正轉，外部負載等于2.5Nm時電機不轉，大于2.5Nm時電機反轉（通常在有重力負載情況下産生）。可以通過即時的改變模拟量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的位址的數值來實作。
應用主要在對材質的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖裝置，轉矩的設定要根據纏繞的半徑的變化随時更改以確定材質的受力不會随着纏繞半徑的變化而改變。
（2）位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來确定轉動速度的大小，通過脈沖的個數來确定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行指派。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，是以一般應用于定位裝置。
應用領域如數控機床、印刷機械等等。
（3）速度模式：通過模拟量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信号或直接負載的位置信号給上位回報以做運算用。位置模式也支援直接負載外環檢測位置信号，此時的電機軸端的編碼器隻檢測電機轉速，位置信号就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統的定位精度。
2.2 伺服電機的優良性能
（1） 控制精度高
步進電機的步距角一般為1．8(兩相)或0．72(五相)，而交流伺服電機的精度取決于電機編碼器的精度。以伺服電機為例，其編碼器為l6位，驅動器每接收2 =65536個脈沖，電機轉一圈，其脈沖當量為360‘／65 536=0，0055 ；并實作了位置的閉環控制．從根本上克服了步進電機的失步問題。
（2） 矩頻特性好
步進電機的輸出力矩随轉速的升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，其工作轉速一般在每分鐘幾十轉到幾百轉。而交流伺服電機在其額定轉速(一般為2000r／min或3000r／min)以内為恒轉矩輸出，在額定轉速以E為恒功率輸出。
（3）具有過載能力
2.3 一種直流伺服電機的工作原理
由于本人做的是全向移動機器人，低壓系統，AGV車載的是48V直流電源，故使用的是直流伺服電機（非直流電機加編碼器，而是低壓直流供電的伺服電機）。
伺服單機轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器回報信号給驅動器，驅動器根據回報值與目标值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的分辨率（線數1250） 。
2.4其他接線