伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否，對于整個伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用
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在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡，一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器，與其對應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：1）測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖，限制了低可測轉(zhuǎn)速；2）用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度。因此應(yīng)用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性能
由于機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，無法通過脫開電動機(jī)與機(jī)械部分的連接進(jìn)行試驗(yàn)。為了確認(rèn)故障部位，維修時首先在機(jī)床斷電、松開夾緊機(jī)構(gòu)的情況下，手動轉(zhuǎn)動Z軸絲杠，未發(fā)現(xiàn)機(jī)械傳動系統(tǒng)的異常，初步判定故障是由伺服系統(tǒng)或數(shù)控裝置不良引起的。
為了進(jìn)一步確定故障部位，維修時在系統(tǒng)接通的情況下，利用手輪少量移動Z軸（移動距離應(yīng)控制在系統(tǒng)設(shè)定的大允許跟隨誤差以內(nèi)，防止出現(xiàn)跟隨誤差報警），測量Z軸直流驅(qū)動器的速度給定電壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動的距離、方向有關(guān)。由此可以確認(rèn)數(shù)控裝置工作正常，故障是由于伺服驅(qū)動器的不良引起的。
由于本機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，檢測系統(tǒng)使用的是HEIDENHAIN公司的光柵。為了判定故障部位，維修時首先將數(shù)控裝置輸出的X、Y軸速度給定，將驅(qū)動使能以及X、Y軸的位置反饋進(jìn)行了對調(diào)，使數(shù)控的X軸輸出控制Y軸，Y軸輸出控制X軸。經(jīng)對調(diào)后，操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動Y軸，機(jī)床X軸產(chǎn)生運(yùn)動，且工作正常，證明數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路*。
但操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動X軸，機(jī)床Y軸不運(yùn)動，同時數(shù)控顯示“ERR21，X軸測量系統(tǒng)錯誤”報警。由此確認(rèn)，報警是由位置測量系統(tǒng)不良引起的，與數(shù)控裝置的接口電路無關(guān)。檢查測量系統(tǒng)電纜連接正確、可靠，排除了電纜連接的問題。
利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2輸出波形，發(fā)現(xiàn)Ua1相無輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出（前置放大器EXE601/5-F的輸入）信號波形，發(fā)現(xiàn)Ie1無信號輸入。檢查本機(jī)床光柵安裝正確，確認(rèn)故障是由于光柵不良引起的：更換光柵LS903后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。
大隈OKUMA數(shù)控配件驅(qū)動器銷售提供售后維修采用伺服驅(qū)動器—電動機(jī)互饋對拖的測試平臺
這種測試系統(tǒng)由四部分組成，分別是三相PWM整流器、被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)、負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)及上位機(jī)，其中兩臺電動機(jī)通過聯(lián)軸器互相連接。被測電動機(jī)工作于電動狀態(tài)，負(fù)載電動機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)。被測伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)工作于速度閉環(huán)狀態(tài)，用來控制整個測試平臺的轉(zhuǎn)速，負(fù)載伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)狀態(tài)，通過控制負(fù)載電動機(jī)的電流來改變負(fù)載電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小，模擬被測電機(jī)的負(fù)載變化，這樣互饋對拖測試平臺可以實(shí)現(xiàn)速度和轉(zhuǎn)矩的靈活調(diào)節(jié)，完成各種試驗(yàn)功能測試。上位機(jī)用于監(jiān)控整個系統(tǒng)的運(yùn)行，根據(jù)試驗(yàn)要求向兩臺伺服驅(qū)動器發(fā)出控制指令，同時接收它們的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、分析與顯示。
對于這種測試系統(tǒng)，采用高性能的矢量控制方式對被測電動機(jī)和負(fù)載設(shè)備分別進(jìn)行速度和轉(zhuǎn)矩控制，即可模擬各種負(fù)載情況下伺服驅(qū)動器的動、靜態(tài)性能，完成對伺服驅(qū)動器的全面而準(zhǔn)確的測試。但由于使用了兩套伺服驅(qū)動器—電動機(jī)系統(tǒng)，所以這種測試系統(tǒng)體積龐大，不能滿足便攜式的要求，而且系統(tǒng)的測量和控制電路也比較復(fù)雜、成本也很高。
