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近年來，伺服電機控制技術正朝著交流化、數字化、智能化三個方向發展。作為數控機床的執行機構，伺服系統將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。

（1）開環伺服系統。開環伺服系統無檢測反饋裝置，不構成運動反饋控制電路。電機按數控裝置發出的指令脈沖工作，無檢測反饋和處理運動誤差修正過程。步進電機作為驅動器，機床的位置精度完全取決于步進電機的步距角精度和機械部件的傳動精度，難以滿足相對較高的精度要求。步進電機的速度不能很高，運動部件的速度也有限。但步進電機結構簡單，可靠性高，成本低，控制電路簡單。因此，開環控制系統主要用于精度和速度要求低的經濟型數控機床。

（2）全閉環伺服系統。閉環伺服系統主要由伺服驅動放大器、進給伺服電機、機械傳動裝置和線性位移測量裝置組成。機床運動部件的移動具有檢測和反饋校正功能，以直流伺服電機或交流伺服電機為驅動部件。直接安裝在工作臺上的光柵或感應同步器可作為位置檢測裝置，形成高精度的全閉環位置控制系統。該系統的線性位移檢測器安裝在移動部件上，其精度主要取決于位移檢測裝置的精度和靈敏度，其加工精度相對較高。然而，機械傳動裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等非線性因素對系統的穩定性有很大的影響，使閉環進給伺服系統的安裝和調試更加復雜。因此，它只用于高精度和大型數控機床。
（3）半閉環伺服系統。半閉環伺服系統的工作原理與全閉環伺服系統相同。伺服電機也用作驅動部件。電機內安裝的脈沖編碼器、無刷旋轉變壓器或速度測量發電機可作為位置/速度檢測裝置構成半閉環位置控制系統。系統的反饋信號取自電機軸或螺桿，進給系統中的機械傳動裝置除反饋電路外，其剛度等非線性因素不影響系統穩定性，安裝調試方便。機床的定位精度與機械傳動裝置的精度有關，數控裝置具有螺距誤差補償和間隙補償功能。當傳動裝置精度不太高時，可以利用補償功能將加工精度提高到滿意度。因此，半閉環伺服系統廣泛應用于數控機床中。