伺服系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)的一個分支，最早出現于20世紀初期，1934年第一次提出了伺服機構(servo mechanism)概念，到20世紀中期伺服系統(tǒng)的理論與實踐趨于成熟，并得到廣泛應用。隨著微電子技術和計算機技術的飛速進步，伺服技術發(fā)展突飛猛進，到如今伺服系統(tǒng)的應用幾乎遍及社會的各個領域，尤其在機械制造行業(yè)中，機床的運動部分的控制都采用過伺服系統(tǒng)控制。根據伺服系統(tǒng)構成的具體結構不同，伺服系統(tǒng)可以分為電氣伺服控制系統(tǒng)、電液伺服控制系統(tǒng)和電器伺服控制系統(tǒng)。而電氣伺服系統(tǒng)又分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。
   交流伺服技術始于上世紀70年代后期到80年代初期。隨著科技、材料以及制造工藝的發(fā)展，機器性價比的提高，采用交流伺服電機和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主流。交流伺服驅動技術已成為工業(yè)領域實現自動化的基礎技術之一。交流伺服電機是一種受輸入信號控制并能快速做出響應的電機，其控制精度高，運轉平穩(wěn)，在其額定轉速范圍內都能輸出額定轉矩，過載能力強，可控性好、性能可靠，響應迅速。因此，交流伺服電機作為主要執(zhí)行元件，廣泛的應用于自動控制系統(tǒng)、自動監(jiān)測系統(tǒng)和計算裝置、增量運動控制系統(tǒng)以及家用電器中。
   從目前國際市場的情況看，幾乎所有的新產品都是AC伺服系統(tǒng)。在工業(yè)發(fā)達國家．AC伺服電機的市場占有率已經超過80%。在國內生產AC伺服電機的廠家也越來越多，正在逐步地超過生產DC伺服電機的廠家?？梢灶A見，在不遠的將來，除了在某些微型電機領域之外，AC伺服電機將完全取代DC伺服電機。
交流伺服電機控制沖床
   由常規(guī)電機拖動的傳統(tǒng)數控沖床通過選擇適當的執(zhí)行機構及構件的尺寸，得到滿足沖壓工藝要求的運動規(guī)律。常見的滑塊驅動機構有曲柄式、肘桿式、螺旋式和連桿式等。雖然采用偏置曲柄滑塊機構、多連桿機構、非圓齒輪機構等可以部分改變滑塊運動規(guī)律，但一種結構方案無法滿足多種工藝要求，當各桿件的尺寸參數確定后，滑塊的運動特性也隨之確定，因而不具有柔性，難以用于不同的沖壓工藝。將交流伺服電機應用于機械沖床的研究始于上世紀90年代，美國俄亥俄州立大學工程研究中心，該中心提出了由交流伺服電機驅動滾珠絲杠或曲柄，通過多桿機構將電機的轉動轉化為滑塊所需的直線運動，并制造了木頭模型裝置，之后，將交流伺服電機應用于機械沖床的研究迅速發(fā)展。日本、加拿大等國均進行了深入的研究．交流伺服沖床從其提出，僅僅經過了短短十幾年的時間，已經取得了飛速的發(fā)展，這不僅源于相關技術的進步，同時也源于交流伺服沖床本身所具備的良好加工特性。
   近十年來，交流伺服電機逐步用于數控轉塔沖床中。它能方便地改變滑塊的運動曲線，獲得不同的工件變形速度，保證沖壓件的質量。交流伺服電機驅動沖床是成形裝備發(fā)展的新動向，設備柔性化發(fā)展的必然趨勢。與常規(guī)的交流異步電機驅動的機械式沖床相比，交流伺服電機驅動的沖床具備以下優(yōu)勢：
   1)高柔性。滑塊運動曲線不再僅僅是余弦曲線，可根據不同生產工藝和模具要求（如沖裁、拉深、板料擠壓等）進行優(yōu)化設置，通過程序編制實現滑塊“自由運動一，大大提高了沖床智能化程度和適用范圍。
   2)高生產率。滑塊行程可根據生產工藝的需要調整。如對于薄板沖裁，曲柄無需完成360°旋轉，而僅進行一定舟度的擺動來完成沖壓工作。
   3)高精度。由傳感器組成的全閉環(huán)控制系統(tǒng)能實現高精度的位置控制。如偏心載荷引起的在下死點中心處的位置波動及滑塊各點處的平行度波動可控制在士1Oum以內。
   4)低噪音．無飛輪、離合器等零件，簡化了機械傳動，從而可大大降低噪音。
   5)節(jié)能、易于維護。交流伺服電機轉子采用永磁體，減少轉子銅耗的同時也使冷卻系統(tǒng)簡單。交流伺服電機的恒矩頻特性，能有效保證傳動力矩，使機械傳動機構簡單，使系統(tǒng)易于維護。此外，電氣制動儲能裝置也能耗大為減少。
   6)體積、重量減少。由于交流伺服電機轉子采用高磁通密度的永磁體，所以體積相對異步電機大大減小。
  隨著交流伺服技術的不斷發(fā)展進步，將交流伺服技術引入到工業(yè)控制領域成為一種趨勢。研究開發(fā)交流伺服數控沖床及其工藝管理及監(jiān)控系統(tǒng)，將有助于提升整個伺服數控沖床的整體性能，具有很好的應用價值和市場前景。