伺服力控技術主要分為全閉環與開環兩大流派。全閉環力控以其zhuoyue的精度著稱，能夠實現誤差控制在10±1g以內甚至更高，這一成就得益于外部精密壓力傳感器的加持，盡管其響應速度略遜一籌，壓力響應時間約為150ms以內，但其長期運行的穩定性無可比擬，有效抑制了伺服系統長期作業下參數漂移的影響。相較之下，開環力控則以更快的響應速度與適中的精度吸引了廣泛關注。它能夠在20±5g的精度范圍內高效運行，壓力響應時間縮短至80ms以內，展現出極高的效率與靈活性。然而，開環力控的性能表現高度依賴于伺服驅動器、電機及機械結構的綜合性能，對這些核心組件的參數精度及其長期一致性提出了更為嚴苛的要求。因此，本期文章將深入剖析這些關鍵參數，揭示它們如何微妙地影響著開環力控的性能表現，為追求jizhi加工柔性與精度的工程師們提供寶貴的參考與洞見。

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伺服系統是一個集位置反饋、速度反饋和電流反饋于一體的三環閉環系統，對于普通的位置和速度控制功能大多數伺服系統都可以滿足，評價位置控制的核心性能是位置精度以及位置響應，評價速度控制的核心性能是速度波動以及速度響應，評價電流控制的核心性能是電流精度和電流響應。伺服系統架構如上圖所示。

伺服系統開環力控的數學計算如下：

"Tmotor=Iq *  Kt             "To=Tmotor-Tf" 

為了提高伺服系統開環力控的性能，需要保證Iq、Kt、Tf的參數更優，我們基于以上的數學計算來分別講述幾種方案下這些參數的差異和性能影響。

Iq 是伺服電機的解耦后的Q軸電流，這個電流的精度是開環力控的起點，是開環力控的核心指標，該電流精度影響因素主要是電機相電流的采樣精度和解耦運算。目前交流伺服的電流精度和Kt精度普遍都不高，所以決定了交流伺服系統不適合做力控的場景。并且對于直流伺服系統而言，目前驅動器的精度也有很大差距。

Kt 是伺服電機的扭矩常數，這個參數是電機的核心性能指標，對于普通伺服電機，一般在規格書標稱的10~20%的范圍波動，并且受到溫度和長期壽命的顯著影響，對于直驅電機該參數性能會顯著提升。Kt 在不同溫度、長期壽命下隨電流變化的線性度，這個是衡量電機的Zui重要的性能指標之一。Kt常數一般通過maxwell電磁仿真和實際測量后獲得。

Tf是機械系統的摩擦力，目前機械系統有伺服電機+凸輪結構和直驅系統兩種方案。對于伺服電機+凸輪結構的機械系統，凸輪的摩擦力Tf的一致性較差，難以滿足高力控的場景需求，只能滿足簡單的力控檢測報警。而對于直驅系統，摩擦力Tf受導軌和材料的影響較大，能夠滿足絕大多數的力控場景需求，Tf是電機一致性的核心性能之一。對于部分極高力控精度需求的場景，可以采用氣浮結構，排除摩擦力的影響。

ISMC

力控方案★

示意圖：

ISMC力控方案測試對比數據：

測試電機：D品牌ZR電機