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伺服电机的控制方式和运动控制系统伺服电机是一种能够根据控制信号精确地控制旋转角度、转速和位置的电机，广泛应用于工业自动化领域。
在实际应用中，为了使伺服电机能够实现精准的控制，需要配合合适的控制方式和运动控制系统。
下面将介绍伺服电机的控制方式和运动控制系统。
一、伺服电机的控制方式1. 位置控制位置控制是指通过控制伺服电机的旋转角度或线性位置来控制工件或设备的位置。
在位置控制中，通常需要通过编码器等反馈装置实时监测伺服电机的位置，从而调整控制信号，使电机按照设定的位置参数进行运动。
2. 速度控制速度控制是指通过控制伺服电机的转速来实现控制目标。
通过调节电机的输入电压、电流或脉冲信号，可以实现对电机转速的精准控制。
速度控制广泛应用于需要稳定速度输出的场合，如汽车行驶控制、风机调速等。
3. 力矩控制力矩控制是指通过控制伺服电机的输出扭矩来实现对负载的力矩控制。
在一些需要对工件施加精确力矩的场合，如加工中心、机器人等，力矩控制是非常重要的控制方式。
二、运动控制系统1. 传感器传感器是运动控制系统中的重要组成部分，用于实时监测电机的位置、速度、力矩等参数。
常用的传感器包括编码器、霍尔传感器、压力传感器等，它们可以将实时采集到的数据反馈给控制系统，实现对电机的闭环控制。
2. 控制器控制器是指控制电机运动的核心部件，根据传感器反馈的数据计算出控制信号，并输出给伺服电机，以实现对其位置、速度或力矩的精准控制。
控制器通常可分为单轴控制器和多轴控制器，用于不同数量的电机同时运动的控制。
3. 运动控制算法运动控制算法是指控制系统中用于计算控制信号的算法，包括位置环控制、速度环控制、力矩环控制等。
运动控制算法的设计和优化对系统的性能和稳定性有重要影响，需要根据具体的应用场景选择合适的算法。
综上所述，伺服电机的控制方式和运动控制系统是伺服系统中至关重要的组成部分，直接影响到系统的性能和稳定性。
通过选择合适的控制方式和运动控制系统，可以实现对伺服电机的精准控制，满足不同应用场景的需求。
伺服电机控制方案简介伺服电机是一种能够精确控制转速和位置的电机。
它可以根据输入的控制信号，与机械装置进行闭环控制，实现高精度的运动控制。
本文将介绍一种常见的伺服电机控制方案。
控制原理伺服电机的控制原理是通过闭环反馈控制实现的。
系统中的编码器会不断检测电机的转动角度，并将实际转动角度与目标转动角度进行比较。
根据比较结果，控制器会发出控制信号，驱动电机转动，使实际转动角度趋向于目标转动角度。
控制器选择在伺服电机控制方案中，控制器的选择非常重要。
控制器需要有足够的性能来实时处理编码器的反馈信号，并根据反馈信号进行控制。
常见的控制器包括单片机、PLC和DSP等。
控制信号控制器输出的控制信号通常是脉冲信号，用来控制电机的转动。
控制信号的频率和占空比决定了电机的转速和转向。
控制信号通常由控制器的计数器产生。
闭环控制伺服电机控制方案中的核心是闭环控制。
闭环控制通过不断调整控制信号，使得实际转动角度与目标转动角度之间的误差趋向于0。
闭环控制可以通过PID控制算法实现，也可以使用其他算法。
PID控制算法PID控制算法是一种常用的闭环控制算法。
PID是比例、积分和微分三个控制参数的缩写。
用公式表示为：控制信号 = Kp * 偏差 + Ki * 积分项 + Kd * 微分项。
其中，Kp、Ki和Kd是控制参数，偏差是实际转动角度与目标转动角度之间的差值，积分项是偏差的累加值，微分项是偏差的变化率。
实际应用伺服电机广泛应用于工业自动化领域，如机器人、CNC加工设备、印刷设备等。
伺服电机的精确控制能力使得机器人能够执行复杂的任务，CNC加工设备能够实现高精度的加工，印刷设备能够实现高质量的印刷。
总结伺服电机控制方案通过闭环反馈控制实现高精度的运动控制。
控制器选择、控制信号、闭环控制和实际应用是伺服电机控制方案的关键要素。
合理选择控制器，并根据实际需求调整控制参数，可以实现满足要求的伺服电机控制。
以上就是伺服电机控制方案的简要介绍，希望能对您有所帮助。
轮式移动机器人控制系统设计轮式移动机器人控制系统设计一、引言随着科技的不断进步和机器人技术的快速发展，移动机器人已经广泛应用于工业、军事、医疗等领域。
轮式移动机器人由于其稳定性和灵活性被广泛应用，因此其控制系统的设计显得尤为重要。
本文将探讨轮式移动机器人控制系统的设计原则、结构和实现方法。
二、轮式移动机器人的基本机构轮式移动机器人一般由底盘、轮子、传感器和控制器组成。
底盘是机器人的主要支撑结构，承载其他各部件，并在其上装载各种设备。
轮子是机器人行进和转向的关键组件，具有较大的摩擦力和承载能力。
传感器可以获取环境信息，并将其转化为电信号传输给控制器。
控制器根据传感器信息和预设的任务要求来实时控制机器人的行为。
三、轮式移动机器人控制系统设计原则1. 清晰明确的任务目标：在进行轮式移动机器人控制系统设计之前，首先要明确机器人的任务目标。
基于任务目标，确定机器人的控制策略和参数，以便更好地实现任务需求。
2. 稳定性和可靠性：轮式移动机器人需要在各种复杂环境下进行工作，因此其控制系统必须具备较好的稳定性和可靠性，以应对各种不确定性因素的干扰。
3. 灵活性和适应性：轮式移动机器人具有灵活的机动性和适应能力，因此其控制系统应具备较高的灵活性，能够根据环境变化和任务需要做出相应的调整。
4. 实时性：由于轮式移动机器人需要实时地感知环境并做出响应，因此控制系统设计中的算法和通讯机制要具备较高的实时性，以确保机器人的快速响应能力。
5. 省电性：由于移动机器人工作时往往需要依靠电池供电，而电池续航能力有限，因此控制系统设计中要尽量优化能源消耗，提高电池利用率，延长机器人工作时间。
四、轮式移动机器人控制系统结构轮式移动机器人的控制系统一般采用层次化的结构，包括感知层、决策层和执行层。
1. 感知层：感知层是轮式移动机器人控制系统的底层，负责感知环境信息。
常用的感知装置包括激光雷达、摄像头、红外传感器等。
感知层通过采集环境信息并对其进行处理，将处理后的信息传递给决策层。
南京理工大学电力系统自动装置论文学院(系):自动化学院题目: 小型轮式移动机器人控制系统设计李胜指导老师：摘要由于传统单任务顺序执行机制不能满足智能轮式移动机器人对控制系统实时性的要求，而且对于复杂系统来说可靠性不高。
所以本项目重点设计一套适用于小型轮式移动机器人的控制系统，要求其实时性好，可靠性高，具有灵活的可扩展性和可重构性，以提高它各项功能的响应速度（包括制动、加速、减速、爬坡等）。
本文设计的控制电路实现的传感器功能包括红外传感器、光敏传感器、碰撞传感器等。
控制电路实现对两个直流电机的驱动控制。
机器人采用这样的控制电路可以完成诸如自主避障、自主循迹等实验。
使得轮式移动机器人的实时性好，可靠性高，且因为外部接口具有同用性，故具有灵活的可扩展性和可重构性。
最后对电路进行了调试，证明其满足要求关键词轮式机器人控制系统调试目录1 绪言------------------------------------------------------------------031.1 机器人简单知识的介绍-----------------------------------------------03 1.2课题背景-------------------------------------------------------------------------------------------------031.3课题来源及目的---------------------------------------------------------------------------------------041.4 论文主要内容------------------------------------------------------042 小型轮式移动机器人控制电路的总体设计----------------------------------04 2． 1 需求分析-----------------------------------------------------------------------------------------------------------042．2 机器人功能的总体结构----------------------------------------------05 3 具体设计-------------------------------------------------------------053.1Protel电路设计软件简介----------------------------------------------053.2 控制电路的总体设计------------------------------------------------063.3各模块具体介绍------------------------------------------------------073.4 实验用移动机器人控制电路的PCB图----------------------------------184 机器人控制电路的调试-------------------------------------------------194．1 直流电机功能调试结果----------------------------------------------194．2 红外传感器电路调试结果--------------------------------------------224．3 光敏传感器调试结果------------------------------------------------224.4 碰撞传感器调试结果-------------------------------------------------23结论 ------------------------------------------------------------------24感谢 ------------------------------------------------------------------24附录控制电路实物图------------------------------------------------------25参考文献--------------------------------------------------------------261绪言1.1 机器人简单知识的介绍移动机器人的结构由几个主要部分组成[1]，如图1.1。
绪论1.1 课题目的与意义机器人是近几十年来快速发展起来的高新技术产品，其涉及自控技术、电力电力、传感器、机械、无线网络和人工智能等多学科的内容。
在很多国家，尤其是发达国家，机器人的使用范围已经越来越广，因为机器人能够协助或取代人类的工作，能够自动化的运行生产作业，可以重复高危险，高强度的工作，使生产质量得到了提高，增加了生产效率。
随着各个学科的发展，机器人的应用范围也在扩大，从国防到空间探索，从能源采集到抢险救灾，从交通管理到医疗救助，都有机器人的身影。
所以，机器人已经成为人类生活和生产发展中不可或缺的一部分了。
机器人是一类用于接受人类的命令完成相应的动作，也可以自动执行预设程序来完成相应的任务，且具有可编程能力的机器装置。
但是在生活中，机器人并不像电影里表现的那样无所不能、和人类相似的地步。
在目前科技发展的水平，即使机器人有人类的外形，但是其人工智能水平远远在人类之下，而且大多数的机器人并不具有人类的外形。
一般来说，机器人能够增加生产效率、提高产品质量的和改善人类生活的方便程度。
所以，机器人是一个协助或取代人类工作的的机械装置。
现在的用于工业的机器人起源于数控机床和遥操作控制器。
遥操作控制器是一类允许操作者在一定距离内执行某一操作的设备。
它是在二战期间为处理放射性物质而研发的。
操作人员和需要处理的放射性物质被一堵混泥土墙隔开，在墙上有几个可供观测的小孔孔。
此时，遥操作控制器代替人的手，其里面装有一对夹子，是从动件：遥操作控制器外面装有两个手柄，是主动件。
夹子和手柄是由有6自由度机械装置连接在一起，为主动件和从动件提供任意位置的运动。
在1947年，第一台伺服电机驱动的遥操作控制器研发完成。
第一台通用工业机器人在60年代被George Devol研制出来，这是一台将遥操作控制器与数控铣床的伺服轴结合起来的设备。
工作人员控制机器人沿着一系列点运动。
之后把这些点的坐标用数字形式保存起来，机器人可以再次完成这些点的坐标的运功。
双轮自平衡机器人行走伺服控制算法研究孙亮，王嶷然，于建均，阮晓钢(北京工业大学人工智能与机器人研究所, 北京 100022)摘要：为了解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题，本文设计了一种基于mamdani型模糊推理规则的模糊控制器。
并且使用这种模糊控制器在双轮自平衡机器人硬件平台上完成了两个实验。
一是以恒定倾斜角行走为控制目标的行走伺服控制，二是以恒定速率行走为控制目标的行走伺服控制。
实验结果表明，本文设计的模糊控制器可以很好的解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题。
关键词：双轮自平衡机器人；行走伺服控制；模糊控制中图分类号：TP 文献标识码：AThe Motion Servo Control Algorithm Research on Equilibrate Robot(Institution of Artificial Intelligence and Robot, Beijing Polytechnic University, Beijing100022, China)SUN Liang, WANG Yi-ran, RUAN Xiao-gangAbstract: In this paper, the dual wheel equilibrate robot motion servo control is our concern. We design the controller which uses the fuzzy mamdani reasoning rule table. Based on the controller mentioned above, we focus on the constant tilt angle and constant motion speed control. From the results of the experiments, the fuzzy controller shows a good dynamic performance.Key words: Dual Wheel Equilibrate Robot; Motion Servo Control; Fuzzy Control1 引言移动机器人学是机器人学的一个重要分支，主要研究在复杂环境下机器人系统的实时控制问题。
行业高精度伺服控制系统方案第1章项目背景与需求分析 (3)1.1 行业概述 (3)1.2 高精度伺服控制系统在行业的重要性 (3)1.3 项目需求分析 (4)第2章伺服控制系统技术概述 (4)2.1 伺服控制技术发展历程 (4)2.1.1 电气伺服控制技术的初期阶段 (4)2.1.2 数字化伺服控制技术 (5)2.1.3 现代伺服控制技术 (5)2.2 伺服控制系统的基本原理 (5)2.2.1 控制器 (5)2.2.2 驱动器 (5)2.2.3 执行机构 (5)2.2.4 反馈环节 (5)2.3 伺服控制系统的关键技术 (5)2.3.1 传感器技术 (6)2.3.2 驱动器技术 (6)2.3.3 控制算法 (6)2.3.4 伺服系统集成与优化 (6)第3章高精度伺服电机选型与设计 (6)3.1 伺服电机类型及特点 (6)3.2 高精度伺服电机的选型原则 (6)3.3 伺服电机的结构设计 (7)第4章伺服驱动器设计与实现 (7)4.1 伺服驱动器概述 (8)4.2 伺服驱动器硬件设计 (8)4.2.1 电路设计 (8)4.2.2 元件选型 (8)4.2.3 接口设计 (8)4.3 伺服驱动器软件设计 (8)4.3.1 控制算法 (8)4.3.2 软件架构 (8)4.3.3 程序编写与调试 (8)4.3.4 系统优化与测试 (9)第5章位置控制系统设计 (9)5.1 位置控制原理 (9)5.1.1 控制系统模型 (9)5.1.2 位置传感器 (9)5.2 位置控制器设计 (9)5.2.1 控制器结构 (9)5.2.2 PID参数整定 (9)5.3.1 控制算法选择 (10)5.3.2 算法实现 (10)5.3.3 系统调试与优化 (10)第6章速度控制系统设计 (10)6.1 速度控制原理 (10)6.1.1 速度闭环控制 (10)6.1.2 速度反馈 (11)6.2 速度控制器设计 (11)6.2.1 控制器选型 (11)6.2.2 控制器参数整定 (11)6.3 速度控制算法实现 (11)6.3.1 PID控制算法 (11)6.3.2 速度控制算法实现步骤 (11)6.3.3 算法优化 (11)第7章伺服系统功能优化 (12)7.1 伺服系统参数整定 (12)7.1.1 参数整定的必要性 (12)7.1.2 参数整定方法 (12)7.2 模糊控制策略在伺服系统中的应用 (12)7.2.1 模糊控制原理 (12)7.2.2 模糊控制器设计 (12)7.2.3 模糊控制在伺服系统中的应用实例 (12)7.3 神经网络控制策略在伺服系统中的应用 (12)7.3.1 神经网络控制原理 (12)7.3.2 神经网络控制器设计 (13)7.3.3 神经网络控制在伺服系统中的应用实例 (13)第8章伺服控制系统集成与调试 (13)8.1 伺服控制系统集成 (13)8.1.1 系统组成 (13)8.1.2 集成步骤 (13)8.1.3 注意事项 (13)8.2 伺服控制系统调试方法 (13)8.2.1 调试流程 (14)8.2.2 调试工具与仪器 (14)8.3 调试过程中的常见问题及解决方法 (14)8.3.1 电机运行不稳定 (14)8.3.2 电机发热严重 (14)8.3.3 位置控制精度差 (14)8.3.4 系统响应速度慢 (14)8.3.5 系统噪音大 (14)第9章伺服控制系统可靠性分析 (14)9.1 伺服系统可靠性概述 (14)9.2 伺服系统故障分析 (15)9.2.2 故障原因 (15)9.3 伺服系统可靠性提升策略 (15)9.3.1 设计优化 (15)9.3.2 制造与装配 (15)9.3.3 运行与维护 (15)第10章伺服控制系统应用案例分析 (16)10.1 工业伺服控制系统应用案例 (16)10.1.1 案例背景 (16)10.1.2 系统方案 (16)10.1.3 应用效果 (16)10.2 服务伺服控制系统应用案例 (16)10.2.1 案例背景 (16)10.2.2 系统方案 (16)10.2.3 应用效果 (16)10.3 特种伺服控制系统应用案例 (16)10.3.1 案例背景 (17)10.3.2 系统方案 (17)10.3.3 应用效果 (17)第1章项目背景与需求分析1.1 行业概述我国经济的持续发展和科技进步，行业在我国得到了广泛关注和迅速发展。
伺服电机设计方案1. 引言伺服电机是一种能够通过反馈信号来控制输出位置、速度或力矩的电机。
它广泛应用于机械、自动化、机器人等领域。
本文将介绍伺服电机的设计方案，从电机选型、控制系统设计以及应用注意事项等方面进行阐述。
2. 电机选型在进行伺服电机设计前，首先需要进行电机选型。
电机选型的关键是根据实际应用需求确定电机参数，例如额定功率、电压、转速范围等。
同时，还要考虑电机的尺寸、重量、使用环境和成本等因素。
常见的伺服电机类型包括直流伺服电机（DC Servo Motor）、步进伺服电机（Stepper Servo Motor）和交流伺服电机（AC Servo Motor）。
根据具体应用需求，选择合适的电机类型。
3. 控制系统设计伺服电机的控制系统设计是确保电机准确控制和稳定性的关键。
一个典型的伺服电机控制系统包括以下几个部分：3.1 反馈传感器反馈传感器用于感知电机的转动角度、速度和位置等信息，并将这些信息反馈给控制系统。
常用的反馈传感器包括编码器（Encoder）、霍尔传感器（Hall Sensor）和光电传感器（Photoelectric Sensor）。
选择合适的反馈传感器能够提高伺服电机的控制精度。
3.2 控制器控制器是伺服电机控制系统的核心部分，它负责接收来自反馈传感器的信号，并通过算法计算出反馈信号与设定值之间的误差，并产生控制信号输出给电机驱动器。
常见的控制器类型包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器。
选择合适的控制器能够保证伺服电机的稳定性和控制精度。
3.3 电机驱动器电机驱动器用于控制电机的运行，接收控制器发出的信号，并将其转换为合适的电流、电压或脉冲信号。
不同类型的伺服电机需要配备相应的电机驱动器。
在选购电机驱动器时，要考虑驱动器的功率范围、响应速度和保护功能等。
4. 应用注意事项设计伺服电机时，还需要注意以下几个方面：4.1 温度控制伺服电机在长时间运行中会产生热量，需要进行合理的散热设计，以避免过热对电机和控制系统的影响。
绪论1.1 课题目的与意义机器人是近几十年来快速发展起来的高新技术产品，其涉及自控技术、电力电力、传感器、机械、无线网络和人工智能等多学科的内容。
在很多国家，尤其是发达国家，机器人的使用范围已经越来越广，因为机器人能够协助或取代人类的工作，能够自动化的运行生产作业，可以重复高危险，高强度的工作，使生产质量得到了提高，增加了生产效率。
随着各个学科的发展，机器人的应用范围也在扩大，从国防到空间探索，从能源采集到抢险救灾，从交通管理到医疗救助，都有机器人的身影。
所以，机器人已经成为人类生活和生产发展中不可或缺的一部分了。
机器人是一类用于接受人类的命令完成相应的动作，也可以自动执行预设程序来完成相应的任务，且具有可编程能力的机器装置。
但是在生活中，机器人并不像电影里表现的那样无所不能、和人类相似的地步。
在目前科技发展的水平，即使机器人有人类的外形，但是其人工智能水平远远在人类之下，而且大多数的机器人并不具有人类的外形。
一般来说，机器人能够增加生产效率、提高产品质量的和改善人类生活的方便程度。
所以，机器人是一个协助或取代人类工作的的机械装置。
现在的用于工业的机器人起源于数控机床和遥操作控制器。
遥操作控制器是一类允许操作者在一定距离内执行某一操作的设备。
它是在二战期间为处理放射性物质而研发的。
操作人员和需要处理的放射性物质被一堵混泥土墙隔开，在墙上有几个可供观测的小孔孔。
此时，遥操作控制器代替人的手，其里面装有一对夹子，是从动件：遥操作控制器外面装有两个手柄，是主动件。
夹子和手柄是由有6自由度机械装置连接在一起，为主动件和从动件提供任意位置的运动。
在1947年，第一台伺服电机驱动的遥操作控制器研发完成。
第一台通用工业机器人在60年代被George Devol研制出来，这是一台将遥操作控制器与数控铣床的伺服轴结合起来的设备。
工作人员控制机器人沿着一系列点运动。
之后把这些点的坐标用数字形式保存起来，机器人可以再次完成这些点的坐标的运功。
这是第一台用于工业生产的机器人，随着计算机技术、控制理论的发展和工业生产和人类生活需要以及空间技术的发展，机器人技术在一些发达国家迅速发展起来。
本世纪70年代，由于出现了越来越多机器人产品，并在人类生活和生产中有越来越广的应用。
这样又推动了机器人技术技术。
在1979年，Unimation公司推出PUMA系列工业机器人，它是全电驱动、关节式结构、多CPU两级微机控制、采用V AL专用语言，可配置视觉、触觉、力觉传感器，是技术较为先进的机器人[1]。
90年代，机器人在工业中已近普及。
当代机器人是集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程级人工智能等多种学科的最新研究成果。
是当代科学技术发展的最高成就之一。
机器人可按多种方法分类，按完成的主要功能来分，机器人可以分为：操作机器人、移动机器人、信息机器人、人机机器人。
本文研究的目的是：探索使用模糊-PID控制算法，寻找一种有效的控制方法，使得对轮式移动机器人的伺服电机控制达到所要求的设计目标。
1.2 轮式机器人伺服系统国内外发展现状及分析在现代化的生产和实验中，对比如温度、流量、液面深度、压强、机器人本体或者部件运动的位置和速度等物理参数的控制；在军事武器中，比如如雷达系统、导弹发射台以及火炮的俯仰角与方位角等物理参数的控制；对在空间中的飞行器的姿态以及轨道参数等的控制，所有这些都需要使用自动控制系统来实现。
因而，自动控制系统已经成为现代化生产、实验以及一些军用武器中关键部分，而且一般都是至关重要的。
伺服控制系统是自动控制系统的一部分[2]。
在20世纪初，伺服系统是随着电机的应用而发展起来的。
1934年，伺服系统这个词第一次被提出。
随着自控理论的发展，到20世纪中期，伺服系统的理论技术越来越成熟，并且使用也更加广泛。
近几十年来，随着新技术革命的发展，尤其是伴随着微电子技术和计算机技术的高速发展，伺服系统也迅速发展，它的使用遍及了人类生活生产的各个方面。
伺服系统在机械生产中使用范围最为广泛，各类机床运动部件的位置、运动轨迹、速度控制等，均为依靠伺服系统实现的；系统不仅能实现直线与转动运动控制，还能利用多套伺服系统的协同合作，执行复杂的三维的运动控制，如仿型机床的控制、机器人手臂关节的运动控制等；可以完成的高精度，高速的运动控制，远非一般人工操作所能达到的[14]。
在运输行业中，电气机床的自动调速、高处建筑中电梯的升降控制、船舶的自动操舵、飞机的自动驾驶等，都有各种伺服洗为之效力[3]。
在军事上，伺服系统用得更为普及，如雷达天线的自动瞄准跟踪控制，高射炮、战术导弹发射架的瞄准运动控制、坦克炮塔的防摇稳定控制、鱼雷的自动控制等。
在机器人领域，伺服系统得到大量应用[4]。
工业机器人拥有多个自由度，每台工业机器人的手臂和电机数量在10台以上。
国际上工业机器人采用的伺服系统属于专用系统，其特点是多轴合一、模块化、特殊的散热结构、特殊的控制方式，并且对可靠性要求极高。
国际机器人巨头都有自己的专属伺服系统配套，比如安川、松下和ABB。
工业机器人要求伺服电机作为机器人的手臂和腰、腿的驱动执行部件，要求其体积小、重量轻且能产生大转矩。
又由于工业机器人有不同的运动姿态，伺服电机轴上惯量和力矩将发生很大变化，因此对适应性有更高的要求。
目前直流电机在各种伺服系统中占据很大一部分，但随着科技水平的不断提高，伺服系统正在向交流化、数字化高度集成化、智能化、简易化、模块化和网络化的方向发展。
近年来永磁同步电动机的研究和应用成为电机领域的热点。
国外永磁同步电动机的伺服系统的研究开始较早。
我国对伺服系统的研究比较晚。
从上世纪70年代末开始，当时我国伺服技术主要用于宇航卫星和军工方面，主要研究单位有北京机床研究所、中科院沈阳自动化研究所等。
90年代后，由于国家大力的支持以及广大科研人员坚持不懈的努力，我国开始对数字化伺服系统的研究，但与国外相比，生产的产品性能差距较大，市场占有份额比较小。
随着制造业的快速发展，我国推出了自己品牌的交流伺服产品。
但与国外产品相比，在一些主要技术指标方面都有差距，如：调速范围、定位精度、响应速度等。
现在，在我国伺服产品主要应用在机床、工业机器人等方面。
20世纪末，国产交流伺服电机及其全数字式伺服驱动器基本自主开发成功，然而，由于产业化滞后，产品的应用还依靠进口。
从2004年起，我国的伺服控制系统无论是在应用或是在市场研讨方面均成为关注点。
伺服产品的运用一机械配套使用为主，在所有行业中，机床行业是伺服产品用量最多的行业，这种状况在未来几年内将持续。
中国伺服驱动发展迅速，市场潜力巨大，应用广泛，不断有新的企业进入到这一行业来。
但目前在国内市场上比较有影响的产品却不多。
市场占有量一日本品牌为主，达到40%到50%，其次是欧美伺服产品，再者就是中国自产的伺服产品[5]。
这些厂家的伺服产品各有特色：日本伺服进入中国市场较早，产品性能、质量较好，价位高；而欧美的伺服产品性能最好，价格也最高；国产伺服产品在性能方面暂时逊色很多，只能走在欧美和日本后面。
1.3 轮式机器人伺服电机控制策略研究与分析伺服系统控制策略长期以来都是控制领域研究的重点。
对于伺服电机的控制系统，需要进行控制的参数主要有：速度、位置、加速度、输出力矩等。
而且控制算法种类多，在以往传统的控制策略中，经典PID控制作为代表，具有结构简单、稳定性好、可靠性高等优点，所以在伺服控制系统中得到了广泛地应用。
然而经典PID控制只适合于有精确数学模型的控制系统，当系统中存在未知或随机变化量时，这种控制方式就不能取得良好的控制效果，甚至会引起系统的不稳定。
随着控制理论的发展，一些先进的控制策略已经用到直流伺服系统控制中，如自适应控制、滑膜变结构控制、模糊控制等。
(1)自适应控制针对伺服系统结构与参数变化、各种非线性的影响，于是出现自适应控制[6]。
现在控制对象便得越来越复杂，当人们不知道被控对象的动态特性或者被控对象发生了某些不可预测的变化时，为了得到高性能的控制器。
从而提出了这种控制方法。
自适应的控制的控制目的是：使被控对象的运动状态或轨迹符合预定的要求。
面对客观存在的各种不确定性，它能在控制过程中，进行不停的测量系统本身的输入量、状态量、输出量、或者各种动态性能参数，逐渐的掌握被控对象的各种信息，并根据从系统中获得的参数，根据特定的方法，得出控制决策来改变控制器的结构、参数和控制作用，一般在某个性能指标下，使控制效果达到最优或近似最优。
自适应控制的优点：具有能适应坏境变化和满足系统要求的能力；学习能力；在内部参数失败时，有恢复的能力；良好的鲁棒性。
然而自适应控制也存在一定的弊端，如：数学模型和运算繁琐，使控制系统复杂；辨识和校正都需要一个过程，所以对一些参数变化较快的系统，会因为来不及校正而难以产生很好的效果。
(2)滑模变结构控制伺服系统的另一种控制方法—滑模变结构控制。
这种控制方法本质上是一类特殊的非线性控制，其非线性体现在控制方法的不连续性。
这种控制策略与其他控制策略的不同之处是控制系统的结构不固定，在动态过程中，根据系统当前的状态有目的地进行不断变化，迫使系统运动在预定的滑模面上[6]。
因为滑动模态能够进行设计，被控对象参数的变化也与其无关，所以变结构控制具有很多优点，如能快速响应输入、参数变化及给予扰动对其控制影响比较慢等优点。
而且滑模变结构控制系统不需要在线辨识，而且控制实现比较简单。
然而滑膜变结构控制也有它的缺点：当状态轨迹到达滑模面后，就不能严格的沿着滑模面运动向平衡点，而可能使其在滑模面的两侧来回穿越，这样就产生了震荡[6]。
这种震荡不但会影响控制的精度，增加资源消耗，而且会很容易激发出系统中的高频未建模动态特性，进而破坏系统的动态性能，甚至使系统失稳，损坏控制器部件。
因此，关于变结构控制信号抖振消除的研究成为变结构控制研究的首要问题。
(3)模糊控制由于以上两种控制方法的缺陷，于是又出现了模糊控制[7]。
模糊控制属于智能控制，模糊控制有三个基本组成部分：模糊化、模糊决策、精确化计算。
模糊控制过程简单的可以描述为：把被控对象的测量值从数字量转化为模糊量，然后对模糊量按给定的模糊逻辑推理规则进行模糊推理，得出模糊控制器控制输出的推理结果，再把推理输出结果的模糊量转化为实际系统能够接受的精确数字量或者模拟控制量[7]。
模糊控制的优点是：无需知道被控对象的数学模型，它是一种反映人类智慧的思维的智能控制，易被人们所接受，构造容易，鲁棒性好[7,8,9]。
然而机器人是代表了机电一体化的最新成就之一，它是当代科学技术发展最活跃的领域之一。
轮式机器人是机器人的一个重要的分支[1]，轮式机器人是一种有环境感知、动态决策和规划、行动控制与执行等多项功能于一体的高智能化机器系统。
