上回书说到，质子拜访了程心，她们好似朋友...抱歉，走错片场了。

咱们继续来说伺服。上次说到伺服更快，更准，更稳。能够实现这三个特点的核心是快。更准是指定位更准确，或者速度跟随更准确；更稳是指运行的过程波动更小。

伺服解决方案采用的是经典的PID（不了解的可以找介绍自动控制原理的书籍来补课）控制，是一个有差调节方法。也就是说控制的方法是通过检测目标与实际输出的差别来追踪，实际比目标远就加速快走，快到了，就减速，防止跑过了。所以在整个运行过程中要检测实际输出与目标的差别，好做出相应的调整。因此伺服系统会配置一个位置检测的编码器，这个编码器除了检测位置，再对时间进行微分，就是速度；再微分就是加速度了。而加速度与运动体的质量（或惯量）乘积就是伺服输出该乘积就是伺服提速需要的力或转矩，如果这个不懂，牛顿勋爵要跑出来教你啦。

要实现快，准，稳的目标。首先是快，那么就要加速度大，那么旋转电机就得输出扭矩大，且转动惯量小。准呢？是通过编码器检测到偏差，快速纠正，所以呢，仍然要大的加速度，并且编码器要分辨率高。最后是稳，就是尽可能的减小运行过程的偏差，而且一发现偏差就要尽快去纠正，所以还要快，且编码器分辨率要高。编码器作为一个独立部件，可以在配置时选择高分辨率规格，那么剩下的就是要有大的加速度才能快，而达到准和稳。正所谓天下伺服，唯快不破。

刚才说了只要快，就能准且稳。快，就要力矩大，惯量小。所以普遍的伺服电机相较于变频电机输出力矩与自身惯量的比值大很多。上面还说了，为了准和稳，还要加个编码器。所以伺服系统都会有编码器，而变频却未必（很多变频系统为了提高性能也增加编码器）。给变频加编码器加一双眼睛，防止电机批评驱动器“瞎么”…否则变频内部电机模型一旦自以为是，拿了鸡毛当令箭的输出不准确的速度和力矩，就会造成电机的帕金森动作。因此变频也常常通过编码器提高控制性能。这里还有一个潜在的问题，就是数字化。现在的伺服为了灵活性，都采用数字化，数字化就产生了一个不理想的采样周期问题。假设我们的采样周期特别长，一秒钟采样一次实际位置，做一次运算，那么，偏差必然很大，甚至震荡。因此要求我们尽量缩短采样周期和PID的运算周期。 那么就对控制系统的CPU运算速度，存储器的处理能力都要求更高。除了数字化的采样，最有技术难度的是电机控制算法。无论是伺服还是变频器，控制算法都是技术核心，而伺服和变频的控制算法的倾向不同，伺服算法更倾向于基于编码器反馈的快速反应；而变频算法更倾向于允许缓慢波动的平稳运行。

当伺服像白羊座一样讲究天下武功唯快不破时，变频则像处女座一样在力矩上磨磨唧唧要求完美，还不停地问速度环：“哥，你看我的力矩曲线画得柔美不？光滑不？有层次感不？……

所以S120一个脑袋可以养活6个伺服，但只能养得起4个矢量，当然，像V/F这样的粗旷大老爷们就一打12的管饭了。

因此，转矩惯量比，运算周期，是否配置编码器（或编码器分辨率的高低）以及控制算法的

不同，使伺服的响应更快，进而控制更精准，运行更平稳。

为了满足定位控制，频繁启停，定位刚度等特性的需求，伺服的低速低频的控制性能比变频要求更高。

为了满足低速大扭矩输出的需求，风冷型伺服电机都要配置强冷风扇，以满足低速时的发热问题。

为了满足复杂的工况，伺服脱胎于变频器。为了现实伺服的良好性能，既要增加编码器，独立风扇，又要选高性能CPU，增加硬件或提升硬件性能；还要在软件算法上进行追求快速响应。正可谓软硬兼施。

现在，对伺服和变频，你是否从应用的角度对产品有了明了？第一篇文章发布后，就有留言

提出聊聊编码器，那么接下来是否要说说编码器呢？