什麼是伺服系統？它是通過我們對系統設計一些控制命令讓它按照這種步驟來執行，目的是為了使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標的任意變化，最終的結果體現在驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制可以按照事先預想的結構。
我們知道，它有很多不同的種類，各種伺服系統工作原理有相同的地方也有不同的地方，下面我們來先總的說一些伺服系統工作原理，再具體的分析各種不同的系統的執行和工作原理（伺服系統的種類），讓大家更好的掌握這門知識。
一般採用位置控制、速度控制和力矩控制的三環結構。系統硬體大致由以下幾部分組成：電源單元;功率逆變和保護單元;檢測器單元;數字控制器單元;介面單元。
其工作原理就是在開環控制的交直流電機的基礎上將速度和位置訊號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環負反饋的pid調節控制，加上驅動器內部的電流閉環，通過這3個閉環調節，使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多，它是個動態的隨動系統，達到的穩態平衡也是動態的平衡。
下面我們來說一下它的具體的不同型別的原理及其典型應用。
(1) 步進式伺服驅動系統
由步進電機驅動控制線路和步進電機兩部分組成，驅動控制線路接收來自數控工具機控制系統的進給脈衝訊號，並把此訊號轉換為控制步進電機各相定子繞組依此通電、斷電的訊號，使步進電機運轉。步進電機的轉子與工具機絲槓連在一起，轉子帶動絲槓轉動，絲槓再帶動工作台移動。
其工作原理簡單的描述是：在開環步進式伺服系統中，輸入的進給脈衝的數量、頻率、方向，經驅動控制線路和步進電機，轉換為工作台的位移量、進給速度和進給方向，從而實現對位移的控制。
(2) 液壓伺服系統
目前以高壓液體作為驅動源的伺服系統在各行各業應用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優點：易於實現直線運動的速度位移及力控制，驅動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速效能好，響應速度快，控制精度高，穩定性容易保證等。
它的工作原理就是簡單的說就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連線得到偏差訊號，再利用偏差訊號去控制液壓能源輸入到系統的能量，使系統向著減小偏差的方向變化，從而使系統的實際輸出與希望值相符。原理圖及結構圖如下：
(3) 交流伺服控制系統
到目前為止，高效能的電伺服系統大多採用永磁同步型交流伺服電動機，控制驅動器多採用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。典型生產廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。
其工作流程如下：伺服電機內部的轉子是永磁鐵，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反饋訊號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度，精度決定於編碼器的精度。
它借鑑並應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻pwm方式模仿直流電機的控制方式來實現的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環節。與變頻器一樣，也是將工頻交流電先整流成直流電，然後通過可控制門極的各類電晶體通重載波頻率和pwm調節逆變為頻率可調的交流電，波形類似於正余弦的脈動電。在驅動器內部的電流環，速度環和位置環都進行了比一般變頻更精確的控制技術和演算法運算，主要的一點可以進行精確的位置控制。
(4) 鑑幅式伺服系統
該系統由測量元件及訊號處理線路、數模轉換器、比較器、驅動環節和執行元件五部分組成。它與鑑相式伺服系統的主要區別有兩點：一是它的測量元件是以鑑幅式工作狀態進行工作的，因此，可用於鑑幅式伺服系統的測量元件有旋轉變壓器和和感應同步器;二是比較器所比較的是數字脈衝量，而與之對應的鑑相式伺服系統的鑑相器所比較的是相位訊號。
其工作原理分析如下：
進入比較器的訊號有兩路：一路來自數控裝置插補器或插補軟體的進給脈衝，它代表了數控裝置要求工具機工作台移動的位移;另一路來自測量元件及訊號處理線路，也是以數字脈衝形式出現，它代表了工作台實際移動的距離。
鑑幅系統工作前，數控裝置和測量元件的訊號處理線路都沒有脈衝輸出，比較器的輸出為零。這時，執行元件不能帶動工作台移動。出現進給脈衝訊號之後，比較器的輸出不再為零，執行元件開始帶動工作台移動，同時，以鑑幅式工作的測量元件又將工作台的位移檢測出來，經訊號處理線路轉換成相應的數字脈衝訊號，該數字脈衝訊號作為反饋訊號進入比較器與進給脈衝進行比較。
若兩者相等，比較器的輸出為零，說明工作台實際移動的距離等於指令訊號要求工作台移動的距離，執行元件停止帶動工作台移動;若兩者不相等，說明工作台實際移動的距離還不等於指令訊號要求工作台移動的距離，執行元件繼續帶動工作台移動，直到比較器輸出為零時停止。
總結文章先總結出一般伺服系統工作原理並對其結構圖簡單分析，並結合步進式、液壓式、交流伺服和鑑幅式這四大伺服系統工作原理及結構圖進一步來說明和分析，了解不同產品的原理和效能以及工作特性，才能更好的應用和使用這些裝置到我們的自動控制系統當中。
現在的工業裝置，如工具機、電機、閥門等裝置，都需要精確的控制他們的位置、角度、速度等，通過使用這種裝置，可以很好的解決這一方面的難題，並隨著伺服技術和傳動技術的發展，將會達到新的高度和空前的應用前景。作為工業控制領域的工程師，多學習相關的原理和技術知識對以後的職業發展是很好的。
參考資料：
容濟電單車點火器
伺服系統的三大工作原理解析
伺服驅動器在工業自動化中扮演者非常重要得覺得，其主要通過數位化交流或直流為電機提供控制，執行所需要的命令。隨著數位化發展，目前，我們工業上用到的伺服驅動器主要由三種方式實現對電機的控制 速度訊號控制調節 轉規控制訊號調節 位置控制訊號調節。伺服驅動器關於控制速度的調節是通過脈衝控制的，轉規控制訊號也...
位置伺服系統的基本結構形式
早期簡易型數控工具機的j注給驅動位置伺服系統。常又用步進電機為主要部件的開環位置 伺服系統，結構如圖 1所示。步進電機實質上是一種同步電動機，行當數控裝置向步進電機 發出乙個進給脈衝指令的時候，步進電機的轉子就在此脈衝所產生的同步轉矩作用一卜旋轉一 個固定的角度，通常稱之為步距角，因此它是一種將電脈...
步進式伺服驅動系統工作原理
一 結構組成 步進式伺服驅動系統主要由步進電機驅動控制線路和步進電機兩部分組成。驅動控制線路接收來自數控工具機控制系統的進給脈衝訊號 指令訊號 並把此訊號轉換為控制步進電機各相定子繞組依此通電 斷電的訊號，使步進電機運轉。步進電機的轉子與工具機絲槓連在一起，轉子帶動絲槓轉動，絲槓再帶動工作台移動。步...