【项目背景】：

伺服系统是实现工业自动化精密制造和柔性制造的核心技术，属于高端工业自动化控制设备。我国的伺服系统产业起步较晚，2000年以后随着国内中高端制造业不断发展，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造的高质量和高精度，从而促使国内伺服系统市场呈现快速增长趋势。我国伺服系统市场主要分为日韩品牌、欧美品牌和国产品牌三大阵营，由于需要的技术水平较高，伺服系统市场一直为外资品牌主导。因此，国内伺服系统的高性能化对于国内市场有着重大意义。

【项目功能】：

本系统主要具有以下功能：（1）实现速度跟随、位置跟随、转矩控制等通用伺服电机控制模式，具备定位精度高、动态响应快、稳定性好等性能特点。（2）配置大量参数，支持用户自定义编程控制，用户可以通过设置不同参数以及用户自定义编程，应用于不同功率、不同型号的多种电机，实现多种应用场景。具有通用性。（3）搭载现场总线和以太网技术，可以通过485总线、CAN总线、以太网进行网络连接，搭载EtherCAT等工业以太网总线协议，实现网络化数字伺服系统控制。

项目划分为硬件电路设计和软件设计两部分。硬件电路设计部分，已完成单片机等器件的选型，完成原理图设计和线路板PCB设计，已加工做出样板，正在进行测试和调试。软件设计部分，正在进行单片机编程调试，伺服电机控制模式已调试完成；参数配置和用户自定义编程功能代码已完成，正在调试；现场总线的底层驱动已经调试完成，正在进行应用层设计调试。

【项目特色】：

（1）高性能化：①控制电机精确定位，定位精度可高达0.05度。②高转速高响应频率，响应频率高达800KHz。③动态响应快，动态响应时间高达0.128ms。④可用于大功率电机控制，最大功率可达110KW。⑤可实现高转矩控制，转矩可高达185kg·m。

（2）平台标准化：①用户可以通过QMCL语言进行简单编程配置参数，实现个性化定制，可应用于机床切割、摩擦焊等多种应用场景，适用于0.4KW~110KW的各种功率段电机。②系统具有485总线、CAN总线、以太网接口等多种标准现场总线接口，并搭载MODBUS、TCP/IP、UDP、EtherCAT等多种标准现场总线协议。

（3）网络互联：①可以与PC机、PLC、物联网设备等主机进行互联，进行实时控制和监测。②主机可以和多个设备联网，实现多点位协同控制。③设备间可以直接互联，实现数据共享、主从跟随。

【项目应用价值】：

该项目产品具有高性能化、平台标准化、网络互联等特点，可以满足国内伺服系统的中高端市场需求。同时，大量采用国产芯片替代，降低系统成本，具有低成本高性能的特点。该项目产品在国内市场具有明显的竞争优势，将广泛应用于工业机床、电动汽车等领域。

【项目合作企业】：

大连法斯特尔机电有限责任公司

【项目成果】：

（1）本系统研发正在和大连法斯特尔机电有限责任公司进行横向项目合作，目前已签订8个横向项目合同，总金额100余万元。

（2）本系统的核心技术已发表发明专利5项，实用新型专利2项，都已经授权。这7项专利中，本人第一作者2项，第二作者2项，第三作者3项。

①一种高精度和高动态响应的伺服电机主轴准停控制方法，发明专利CN202110607373.5，张永锋 丛国涛 张晓旭，已授权。

②一种精确控制交流伺服电机转速的装置及其控制方法，发明专利CN202110647648.8，

丛国涛 张永锋 张晓旭，已授权。

③一种过电流和过温报警电路，实用新型CN202121064424.6，张晓旭 张永锋 丛国涛，已授权。

④一种高动态响应和高精度的交流伺服电机手轮控制方法，发明专利CN202110404684.1，张永锋 杜宏祺 丛国涛 张晓旭 王樱歌，已授权。

⑤一种高效的伺服电机加减速控制方法，发明专利CN202110712841.5，张晓旭 丛国涛 张永锋，已授权。

⑥一种高转矩快速响应的交流伺服电机控制方法，发明专利CN202110877015.6，丛国涛 张永锋 张晓旭，已授权。

⑦制动单元异常打开报警电路，实用新型CN202121966440.4，张晓旭 张永锋 丛国涛，已授权。

（2）该项目成功申报辽宁省教育厅高校基本科研项目，已获得审批，《交流电机伺服控制系统关键技术研究》。

（3）该项目成果物用来参加全国大学生集成电路创新创业大赛等榜单竞赛，获得国家一等奖1项，二等奖4项，三等奖1项。