1.研究背景

电液位置伺服控制系统是精准控制系统，需要给定的信号误差输出、重复精度高，因此电液伺服系统对控制系统的稳定性（稳）、准确性（准）、快速性（快）提出了高要求严标准。现代高性能智能伺服系统运用十分广泛，在物体运动中扮演了最重要的校色，它是现代运动控制系统的核心，是各类高技术智能化装备的基础性、关键性部件。甚至可以毫不夸张地讲，采用高性能伺服系统是制造业实现自动化、信息化和智能化水平的标志。其伺服位置控制系统的自动化、信息化和智能化水平水平越高，其与周边产品及产业的关联度及相互依存度就越高，因此现代高性能智能伺服系统是“中国制造2025”制造业转型升级、实现可持续发展的关键产品，是新时代下最引人注目的研究和突破方向之一。

电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，运用及其广泛，比如在机床工作台的位置、大功率机器人的精准运动运动、飞机和船舶的舵机控制、雷达和火炮控制系统等。在国民生产生活及其军事中扮演了及其重要的组成部分。

2. 文献综述

2.1国内电液伺服现状

国产电液伺服系统起步较晚因而技术落后，产品低端。国产伺服电机以小功率的低端产品为主，以性价比的优势满足中小型和经济型用户的需求，高精度伺服电机主要依赖进口。只要少数几个厂商的产品进入中端市场。国内对精度要求较高的交流伺服控制系统的需求还主要依赖进口，如日本三菱、松下、富士和德国西门子等。近几年，华中数控、广州数控、航天数控、汇川技术等的伺服驱动器及电机产品已相继进入批量化生产阶段，但还主要是集中在数控机床行业，功率规格在 400W 左右，国内生产厂商还无法像日系品牌一样提供全功率段系统选型方案。

表1：国内电液伺服系统需求增长量

 国内的伺服产业发展较晚，在核心技术和制造工艺上，现阶段均落后于发达国家，从而导致国产的伺服技术指标总体落后于国际水品，但由于国产伺服价格优势较明显，在国内占据相当比例的中低端市场，并且有一定量的出口。未来伺服发展的总趋势是：智能化、数字化、信息化。国产伺服产品未来几年将迅速发展，逐步缩小与进口产品的差距，完全替代进口，指日可待。

话虽如此，但伺服系统的实际运用仍然在大大的出现在社会生产生活之中，比如在上海107岁（2015年）浙江路桥整体平移100米既是采用电液位置伺服系统，使大桥每次平移5毫米，使其保持整体的结构性，同时又不破坏其结构，保护历史文物。其中电液位置伺服系统扮演了“关键先生”的角色，使得其大桥平移，既保护了文物又适合了现代生活的需求，相信不久的未来，在伟大新时代下，伺服控制系统会随着社会的发展更加进一步的突破式发展，满足社会的需求。

2.2 国外电液伺服现状

       在大洋彼岸的美国本土，伺服系统的研究已进行多年，广泛运用在生产方式、军事技术（雷达和火炮控制系统）、航天技术（马斯克为代表的新一代私人企业之中）、人工智能。其中波士顿动力公司(Boston Dynamics)机器人（Atlas）为代表的一代逆天机器人，展现出其强大的时代跨越性和进步性。其动力机构运用了电液伺服系统，及时想要使用最简单的液压执行器，也需要构建一整套液压系统：油箱，增压泵，溢流阀，分压阀，以及各种伺服液压阀，金属液压管路，还有最重要的油缸。光有这些还不够，这些仅为其执行单位，甚至没有反馈！想要位置，扭力的数据，需要自己配合光栅尺，线性磁编码，压力传感器改装/设计/生产各种非标液压缸。如果想要某个电机的扭力，电机控制板直接读取电信号检测之间的偏差信号，从而控制其液压缸的输出。那液压缸呢？只能发挥机械工程师的极限看看怎么样在有限的空间稳定的塞下这些传感器了。BD在Atlas上下的功夫很大一部分体现在此，而且全身各个地方的扭力需求，留给执行器的空间皆不相同，也就是说BD的工程师们需要花很多精力使其最优化，重新设计各个位置上的液压执行机构。而这些一阵套每一个都为独立的伺服系统，每个关节独立反馈，然后Atlas全身上下用了二十八个，除了少量对称关节，几乎每个制动器都有其独特的形态，除了在惊讶其强大的表现之外，它的电液伺服系统的结构和反馈方式又一次扮演了最为重要的“关键先生”。