工業伺服驅動及控制系統行業發展態勢及面臨的機遇
1、行業概況
工業伺服驅動及控制系統是指以物體的位移、速度、角度等控制量組成的，能夠跟蹤目標任意變化的自動化控制系統，是基于變頻技術的延伸產品，其不僅可進行速度、轉矩控制，還可實現精確、快速、穩定的位置控制。
工業伺服驅動及控制系統主要由伺服驅動器、伺服電機、編碼器三部分組成。伺服驅動器負責將從控制器接收到的信息分解為單個自由度系統可執行的命令，再傳遞給執行機構（伺服電機）；伺服電機將收到的電流信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，實現每一個關節角度、角速度和關節轉矩的控制；編碼器作為伺服系統的反饋裝置，很大程度上決定伺服系統精度。編碼器安裝在伺服電機上，與電機同步旋轉，轉動的同時將編碼信號送回控制器，控制器據以判斷伺服電機的轉向、轉速、位置信息。
伺服系統按照執行元件的不同可分為液壓伺服系統、電氣伺服系統以及氣動伺服系統，目前應用最為廣泛的是電氣伺服系統。電氣伺服系統又可進一步分為直流伺服系統和交流伺服系統。其中，直流伺服電機可實現精確和快速的啟動或停止功能，故多用于能通過微控制器或計算機控制的裝備上。交流伺服電機包含編碼器，與控制器一起提供閉環控制和反饋，其工作電壓更高、扭矩更大、精度更高，主要運用于機器人、自動化裝備等機械設備上。
（1）伺服驅動器
伺服驅動器是一種通過控制伺服電機實現高精度的傳動系統定位的裝置，是伺服驅動及控制系統中信號轉換和信號放大的中樞，通過將輸入信號和反饋信號進行綜合并放大，根據綜合信號極性的不同，輸出相應的信號以控制伺服電機的正轉或者反轉；當輸入信號與反饋信號相平衡時，伺服電機便停止轉動，其末端執行機構便穩定于特定位置。
（2）伺服電機
伺服電機作為伺服驅動及控制系統中的執行部件，其作用是將伺服驅動器的信號轉化為電機轉動的角位移和角速度。伺服電機主要由定子和轉子構成，定子上裝有勵磁繞組和控制繞組，其內部的轉子是永磁鐵或感應線圈，轉子在由勵磁繞組產生的旋轉磁場的作用下轉動。
伺服電機分為直流伺服電機和交流伺服電機兩大類，與普通電機不同，伺服電機通常與編碼器集成為一體，進而實現閉環控制和精準控制。伺服電機的性能指標在過載能力、調速范圍和響應速度等方面相較普通電機具備明顯優勢。
2、行業發展態勢
目前，工業伺服驅動及控制系統正朝著數字化、微型化、智能化及高性能化的方向發展，并主要表現在以下方面：
（1）交流伺服控制技術
交流伺服控制技術將成為工業伺服驅動及控制系統的主要發展方向，并朝著高性能、全數字化、智能化和軟件化的方向發展，該類型的伺服系統包含速度環控制、位置環控制和電流環控制三大系統，并且可通過應用軟件完成內部通信，其將成為交流伺服系統發展的主流方向。
（2）智能功率集成電路
工業伺服系統中使用的電力電子設備將繼續向高頻發展，智能功率集成電路將進一步得到廣泛應用，由于集成電路具備面積小、可靠性高、容易集成和使用壽命長等優點，可以把傳統的控制器等難以精確控制的模塊使用集成電路的方式實現，采用數字與模擬相結合的方法進一步提高其精度及整個系統的穩定性。
3、面臨的機遇
（1）智能制造持續拉動市場需求增長
近年來，物聯網、5G、云計算、大數據、人工智能、智能駕駛等新興技術領域已逐漸開始商業化、產業化進程，其將有效推動工業生產的智能制造進程，促進中國制造業向著智能化、柔性化、提高生產銷量、降低運營成本的方向發展，進而拉動了工業伺服驅動及控制系統領域內自動化產品市場需求的持續增長。
（2）國產水平不斷提升促進進口替代
隨著國內自動化設備廠商技術水平不斷提升，我國工業伺服驅動及控制系統領域的國產化率不斷提升。2010 年起，本土企業陸續登陸資本市場，綜合實力大大增強，行業進入快速發展時期。相較于外資品牌，本土品牌更貼近國內客戶的實際需求，服務響應更加及時，市場占有率不斷提升。
（3）下游應用領域不斷擴展更新
工業伺服驅動及控制系統廣泛應用于國民經濟的各個領域，例如建材、造紙、機床、電梯、化工、冶金、煤炭、紡織機械、塑料機械、印刷機械、包裝機械、食品飲料機械等多個傳統領域，以及電子制造設備、工業機器人等新興產業領域。此外，工業伺服驅動及控制系統領域的自動化產品也在城市軌道交通、電動汽車、新能源發電等新興領域得到廣泛應用，其不僅有效滿足新興產業擴張產生的市場增量需求，也隨著傳統產業的發展與更新持續對接市場存量需求。
資料來源：普華有策
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