伺服系统的控制方法根据控制目标、精度要求和应用场景的不同，可分为以下几类，每种方法都有其独特的原理和适用场景：

1. 位置控制（Position Control）

原理：通过控制伺服电机的转角或位移量，使负载精确到达目标位置。系统接收脉冲指令（如脉冲数对应位置量）或模拟量信号（如 0~10V 对应位置范围），通过闭环反馈（编码器信号）实时修正偏差。

特点：

控制精度高（取决于编码器分辨率，常见 17 位～23 位），可实现微米级定位；

响应速度快，适合需要精确定位的场景。

应用：数控机床、机器人关节、3C 设备贴片、印刷机械等。

2. 速度控制（Speed Control）

原理：以电机转速为控制目标，通过调节电压或电流使转速稳定在设定值，不受负载变化影响。输入信号通常为模拟量（如 0~10V 对应 0~ 额定转速）或脉冲频率（频率对应转速），反馈信号为编码器的速度脉冲。

特点：

转速稳定性好（低速时波动小，高速时动态响应快）；

可通过参数设置限制最大转速和加速度，保护设备。

应用：传送带、风机、泵类设备、纺织机械的恒速运行场景。

3. 转矩控制（Torque Control）

原理：直接控制电机输出的转矩大小，使负载保持恒定的力或力矩。通过调节电机电流（转矩与电流成正比）实现控制，输入信号多为模拟量（如 ±10V 对应 ± 额定转矩），反馈依赖电流传感器。

特点：

力的控制精度高，适合需要恒张力、恒压力的场景；

可限制最大转矩，防止设备过载。

应用：薄膜卷取（恒张力控制）、冲压机械（压力控制）、机器人抓取（恒力夹持）等。

4. 高级控制方法（基于现代控制理论）

随着工业需求升级，传统控制方法逐渐与先进算法结合，衍生出更复杂的控制策略：

PID 控制：通过比例（P）、积分（I）、微分（D）调节，优化位置 / 速度 / 转矩的动态响应（如减少超调、缩短调节时间），是伺服系统最基础的闭环控制算法。

矢量控制（FOC，Field-Oriented Control）：将三相交流电机的电流分解为励磁分量和转矩分量，实现类似直流电机的精准控制，大幅提升低速性能和动态响应，是高端伺服的核心技术。

伺服跟踪控制：通过前馈控制、模型预测控制（MPC）等算法，使电机快速跟踪动态变化的目标轨迹（如机器人高速运动时的路径规划），减少滞后误差。

张力控制：结合转矩控制与速度补偿，在卷绕类设备中维持材料张力恒定（如印刷、线缆生产），避免材料拉伸或松弛。

5. 混合控制模式

实际应用中，伺服系统常根据工况自动切换控制模式，例如：

位置 - 速度切换：定位过程中用位置控制，到达目标后切换为速度控制维持运行（如数控机床的进给与切削阶段）；

速度 - 转矩限幅：以速度控制为主，同时限制最大转矩防止过载（如传送带突然卡住时的保护）。

伺服系统的控制方法以位置、速度、转矩三大基础模式为核心，结合 PID、矢量控制等算法提升性能，最终目标是实现 “高精度、高响应、高稳定性” 的运动控制。选择时需根据场景需求（如是否需要精确定位、恒速运行或恒力输出）确定核心控制量，并通过参数优化适配负载特性。