高精度模拟伺服控制系统在二轴、三轴定位系统中一直占据着核心的地位。随着工业与军事发展要求，高精度伺服系统从40年代自动火炮跟踪系统已经发展到机器人、数控制造加工、精密测量、航空航天等各自动化控制领域，是与产业联系最紧密、服务最广泛的技术之一。

尤其是三坐标系统的测量部分、基于二维数控转台的运动控制和推杆，对于高性能的控制平台在定位与跟踪精度的要求更高。

目前，国内外主要三坐标厂商：海克斯康、济南德仁、蔡司、温泽、法如、波龙、奥智品、3dfamily、Feanor、SNK、埃帝科、马波斯、智泰、法信、雷顿、爱德华、西安力德、雷尼威尔、瑞士tesa等。

转台方面主要有日本、德国、美国等几个公司品牌，高端市场几乎没有国产品牌。日本数控转台的定位精度和重复定位精度较高，日本连续分度数控转台的分度精度可达1″，重复定位精度可达±1″，台湾产品的分度精度一般为4″，重复定位精度为±2″。因质量上乘，功能可靠性好，基本上进口产品形成了一统天下的局面。

推杆则广泛应用于油门、转向等汽车电子领域。

 

整体系统组成包括：工控机或PLC、运动控制卡、伺服驱动器和伺服电机。

工控机或PLC通过专业的人机交互界面确定运动规则；运动控制卡协调各伺服驱动器的运动顺序；伺服驱动器带动电机运动并实现闭环控制。

根据实际情况，定位系统在预测误差变化、高抗干扰、快速响应、编码精度等都提出了严格的要求。针对以上问题，瑞默生高精度伺服控制系统均提供了有效的解决方案。

采用直流有刷伺服电机或力矩电机驱动，通过使用PID算法控制，前期软件对电机参数的自适应设置，自动识别出相应的PID参数，并可以通过现场工作要求，进行微调，减少与避免过冲量。

利用光电耦合进行通道隔离，将与其它控制部分间的电路联系切断，防止干扰进行运动控制部分与上位机。脉冲信号采用差分输出，具有较强抗干扰能力和传输能力。

通过使用高精度的电阻、测速发电机、光电编码器和高精度光栅反馈系统实现速度或位置反馈，并且通过运动控制卡实行高速协调运动的过程，能够保证多轴系统平稳启动和停止，达到高精度、低噪音、快速、平衡的运动目的。

 

1、系统功能框图：

2、技术参数：

额定电压：DC12V至72V宽电压范围直流输入

额定电流：20A

速度反馈接口：模拟量反馈、测速发电机反馈、增量式光电编码器反馈

速度给定方式：外部±10V模拟量电压

具有最大电流、最高转速的设置功能

具有电流环速度环的PID参数调节功能

 

1.  三坐标测量仪

通过连接各种类型的伺服电机，可以精确控制三轴的运动位置与速度。并且利用运动控制卡的协调能力，还可以将双驱动控制方式应用到门式测量仪中，以减少横梁移动产生的摆动误差。

2.  转台

根据实际要求，即可以使用T型连接方式，又可以采用U型连接方式。在各种方式中，伺服电机通过导轨丝杠连接转台，也可以直接连接转台。

3. 推杆

瑞默生模拟伺服电机驱动器广泛应用于油门推杆应用，可以接收推杆的电阻位置模拟量反馈也可以接收电机的编码器的数字量反馈，实现对各种推杆的高动态相应的精确位置控制。