伺服系統(tǒng)是機(jī)電系統(tǒng)，必須以機(jī)電方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，沒有正確的答案，也沒有統(tǒng)一的方法來獲得答案。可以以不同的方式設(shè)計(jì)具有不同要求的伺服系統(tǒng)，從而形成具有不同結(jié)構(gòu)的伺服系統(tǒng)。即使伺服系統(tǒng)具有相同的要求，但由于不同的設(shè)計(jì)人員具有不同的設(shè)計(jì)方法，因此設(shè)計(jì)方法也可能不同。

伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性。真正的伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一開始很難成功，并且需要進(jìn)行多次迭代的修改和調(diào)試才能獲得令人滿意的結(jié)果。以下是伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟和方法的簡要介紹。

一、設(shè)計(jì)要求分析，系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

首先，分析伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，明確其應(yīng)用和目的，基本性能指標(biāo)和其他性能指標(biāo)，然后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件制定幾種技術(shù)解決方案。在“評估并比較”之后選擇“比較”。合理的計(jì)劃。

方案設(shè)計(jì)應(yīng)包括控制方法的選擇，執(zhí)行器的選擇，傳感器和傳感裝置的選擇，機(jī)械傳動裝置和執(zhí)行器的選擇等。原理圖設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步，每個組件的選擇僅是初步步驟，必須在詳細(xì)的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行進(jìn)一步的修改和決策。

二、系統(tǒng)性能分析

在擬定計(jì)劃后，尚未確定具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)，但應(yīng)根據(jù)基本結(jié)構(gòu)形式對基本性能進(jìn)行初步分析。

首先繪制系統(tǒng)框圖，列出系統(tǒng)的近似傳遞函數(shù)，簡化傳遞函數(shù)和框圖（通常應(yīng)簡化為2階以下的系統(tǒng)），并在此基礎(chǔ)上確定穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性和可靠性。系統(tǒng)執(zhí)行快速響應(yīng)的初步分析，其中最重要的是穩(wěn)定性分析，如果無法滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)考慮修改計(jì)劃或添加修改鏈接。

三、執(zhí)行元件及傳感器的選擇

方案設(shè)計(jì)只是執(zhí)行器和傳感器的初步選擇，在此階段，您需要根據(jù)特定的速度，負(fù)載和精度要求確定執(zhí)行器和傳感器的參數(shù)和模型。

　四、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及執(zhí)行器的特定結(jié)構(gòu)和參數(shù)。在設(shè)計(jì)時，應(yīng)注意消除各種傳動間隙，提高系統(tǒng)剛度并減少慣性。特別是在設(shè)計(jì)執(zhí)行器的導(dǎo)軌時，必須避免摩擦，“爬行”。

五、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)不包括詳細(xì)設(shè)計(jì)，例如信號處理和放大電路，補(bǔ)償設(shè)備和伺服電動機(jī)驅(qū)動電路。使用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制時，還必須包括接口電路和控制器算法軟件設(shè)計(jì)。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要注意每個環(huán)節(jié)的參數(shù)選擇和與機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)的匹配，系統(tǒng)必須具有足夠的穩(wěn)定性裕度和快速響應(yīng)能力，并滿足精度要求。

六、系統(tǒng)性能復(fù)查

確定所有結(jié)構(gòu)參數(shù)后，您可以重新列出系統(tǒng)的確切交付功能，但是實(shí)際的伺服系統(tǒng)通常是高端系統(tǒng)，應(yīng)在進(jìn)行性能檢查之前適當(dāng)簡化。如果在審查后發(fā)現(xiàn)性能不滿意，可以調(diào)整控制系統(tǒng)的參數(shù)，修改算法，甚至重新設(shè)計(jì)，直到滿意為止。

七、系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)

上面的設(shè)計(jì)和分析仍處于理論階段，實(shí)際系統(tǒng)的性能仍然需要通過測試實(shí)驗(yàn)來確定。測試實(shí)驗(yàn)可以在模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或原型上執(zhí)行。通過測試和實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些問題，需要采取措施加以解決。

八、系統(tǒng)設(shè)計(jì)定案

經(jīng)過上述7個步驟并獲得多次迭代和令人滿意的結(jié)果之后，您可以決定設(shè)計(jì)計(jì)劃，對技術(shù)文檔（例如設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說明）進(jìn)行分類，并將其投入正式生產(chǎn)。