现代伺服技术起源于军事和航空航天领域，早期以电液伺服为主，被用于雷达驱动、制导平台驱动和导弹发射架控制等方面，后被引入机床、工业机器人和注塑机等民用领域。 伺服指系统反复进行人们所期望的运动，而要精确复现人的想法并非易事，要在特定时间和特定位置，以多大的力气做什么动作，为了达到这些目的，需要位置、速度和转矩控制，结构上表现为三类控制器，而系统在完成动作的时候需要知道自己的姿势是否标准，因此需要传感器反馈。典型的伺服系统可以分为三个模块：

驱动系统：由三类控制器和功率逆变模块组成

执行部件：伺服电机

反馈元件：编码器

资料来源《伺服系统设计》、平安证券研究所

图1伺服系统原理

伺服的基本特点可以概括为准确、精确、过载和快速定位，具体的性能指标有以下几个方面：

① 定位精度：伺服电机运行的准确性取决于编码器的脉冲数和驱动器对编码器的倍频细分数，前者是定位精度的基础，后者针对精度作优化提升。

② 动态响应：主要看系统最高响应频率。

③ 调速范围：指电机最高转速和最低平稳转速之比，相比于实现高转速，电机在低转速下实现平稳运行更加困难，但低速平稳性较难量化，各厂商也不会披露该项数据，而最高转速比较直观，因此最高转速作为我们评价调速范围大小的指标。

④ 过载能力：系统超过额定负载的能力，其载倍数及过载时间由电机和驱动器决定，主要看电机的磁钢等级、线圈绕组和IGBT的耐温能力。

⑤ 转矩波动：转矩波动本质上是伺服系统的转矩控制精度，一般较好的伺服系统转矩波动控制在±3以内，由驱动器、电机和负载共同决定。

资料来源《伺服系统设计》、平安证券研究所

图2 伺服系统的主要性能指标

驱动、电机和编码器三大件的性能决定了系统最终的表现，驱动器主要由PCB板件、 IGBT模块、CPU及存储器构成；伺服电机目前以永磁同步居多，由定子绕组和永磁体转子构成，转子主要由硅钢片和永磁体及辅件；编码器由码盘、光源、传感器、解码芯片组成 。

资料来源：安川官网

图3 伺服系统三大件组成