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电气伺服技术课程考查论文
一种新型工业取料用直角坐标机械手的伺服控制
作者：
李科、机电一体化083班、080803110311
摘要：
目前市场上常见的工业取料直角坐标机械手主运动臂的控制方式主要采用液压或气压驱动。
这种控制策略的优点在于结构简单，系统易于控制。
但缺点是系统定位靠设定接近开关的位置来实现，定位精度低，而一但用户要求改变取料工作类型，必须重新调节各液压或气压缸的定位开关，以适应新的工作任务，不利于生产过程的自动化。
本文所叙述的工业取料用直角坐标机械手，主运动采用全电动控制方式，系统以交流电机为驱动源，专用交流电机伺服控制器为下位机，工业控制计算机为上位机，系统整体采用集散控制的控制策略。
这种设计方案系统控制精度高，具有较高的控制实时性，结构紧凑，易于用户操作。
关键词：
机械手交流电机伺服控制
1.前言
电气伺服技智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势，伺服驱动系统作为一种高级的工业控制装置当然也不例外。
最新数字化的伺服控制单元通常都设计为智能型产品，它们的智能化特点表现在以下几个方面：
首先它们都具有参数记忆功能，系统的所有运行参数都可以通过人机对话的方式由软件来设置，保存在伺服单元内部，通过通信接口，这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改，应用起来十分方便；其次它们都具有故障自诊断与分析功能，无论什么时候，只要系统出现故障，就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性；除以上特点之外，有的伺服系统还具有参数自整定的功能。
众所周知，闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节，也是需要耗费较多时间与精力的工作。
带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。
对于使用伺服单元的用户来说，这是新型伺服系统最具吸引力的特点之一。
1.直角坐标机械手的伺服控制现状
1.1交流伺服电机
交伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式：
一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。
当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：
1、起动转矩大松下伺服/松下伺服电机/松下伺服马达/松下伺服控制器/松下伺服驱动器由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线相比，有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。
因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、无自转现象正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲线）以及合成转矩特性（T－S曲线）交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz，电压有36V、110V、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36V、115V等多种。
3、交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
1.2直角坐标机械手特点
工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。
他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。
直角坐标机械手的特点：
1、多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角。
2、自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行。
3、一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。
4、灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。
5、高可靠性、高速度、高精度。
6、可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。
1.3工业取料用直角坐标机械手系统结构
工业取料机械手的工作方式是按“示教/再现机器人”的概念来完成的，即由人用示教器对机械手的工作行为示教，示教过程中记录机械手各运动关节起始点位置，并在生产过程中按用户设定的运动速度、加速度重复这一动作过程。
根据以上分析，我们设计出了一类主运动为全电动的工业取料机械手。
机械手控制系统采用集散控制结构，即由一台上位机控制五台下位伺服控制器，每台下位伺服控制器单独驱动一台交流异步电动机，电动机带动机械手的执行机构完成动作。
本系统上位机选用工业控制计算机，下位伺服控制器采用交流异步电动机专用伺服控制器，上位计算机通过串行口，按RS-485协议标准与伺服控制器进行通讯，下位机接受上位机发出的指令语言，按指令要求控制电机转动。
同时下位伺服控制器还通过交流电机上的码盘检测异步电机运动状态，并反馈给下位机，以实现下位控制器对电机运动状态的实时控制。
控制系统结构如图1。
图1:
机械手控制系统结构图
1.4工业取料用直角坐标机械手工作过程
机械手的未端执行机构采用气动驱动，以完成手指的捏合、翻板的翻转、及翻板上真空吸盘的吸放动作。
交流异步电机伺服控制器是一类专门用于控制交流异步电机的设备。
交流异步电机伺服控制器采用转差型异步电机矢量变换控制方法。
这种矢量控制系统模仿了直流调速系统的控制方式，外环转速闭环控制是建立在取向于转子磁链方向的同步旋转坐标系上，然后通过矢量旋转变换将直流控制量的电流变换到定子静止坐标系上，得到定子两相交流电流量，再经2/3相变换获得定子三相交流电流量。
电机的测速码盘是交流异步机伺服控制器的辅助设备，码盘装在电机轴的尾部，随电机轴一起转动，码盘的信号线接入伺服控制器的专用输入口，为伺服控制器提供电机转速信号，作为矢量变换的反馈参数。
伺服控制器配有RS-485接口，用于与上位机通讯。
通过使用伺服控制器的专用语言，我们设计了运行于伺服控制器上的程序。
下位伺服控制器在上电后自动执行存储于控制器中的这段程序。
它的主要功能是接受上位计算机下传的指令，按上位计算机的要求对电机运动状态进行控制。
对于电机运动的具体实时控制则由下位伺服控制器的内部控制算法实现。
软件实现方式因程序涉及的细节较多，这里我们重点介绍上位计算机程序的示教/再现实现方式。
上位计算机的程序采用了C++语言，针对五个下位控制器我们设计了一个专门用于控制下位伺服控制器的类，在主程序中，这个类生成了五个对象。
这个类构造函数的参数包括每个下位控制，如每个控制器的编码，每个控制器在软件界面上相应控制按钮的标识，每个控制器的I/O地址，每个控制器相应电机运动方向上接近开关地址，每个控制器的速度级等等。
因为除了这些属性不同以外，每个控制器的其它属性和要实现的函数是相同的。
在示教过程中，程序会根据用户对界面上各按钮的操作，即机械手的示教过程形成一个数据队列，这个数据队列的每个数据记录结点内包含一个Recorder类的对象。
这个类用于记录相应动作的信息，即动作的所有者，动作的位移量，动作的完成状态等等。
这样就完成了一个示教过程的记录，并形成数据记录队列。
图2所示即为形成的数据记录队列的结构形式，队列头是数据记录的起始点，队列尾是数据记录的结束点。
图2:
数据队列的结构形式
在实际工作过程中,程序通过依次读取这个数据队列，得到当前应当启动的动作信息，并按这一数据通知下位计算机,启动相应动作，一个或几个动作完成后，继续处理下一数据记录，直到到达数据队列的队尾，这样就完成了一个示教过程的动作再现。
程序每按这个数据队列处理一次数据，就完成一次设定工作。
1.5工业取料用直角坐标机械手集散控制的方法和特点
机械手采用集散控制结构，所以在控制系统中上下位机间实现信息传递的控制网络成为系统控制的一个关键因素，交流电动机伺服控制器和工业控制计算机内都有一个RS-485口，所以我们在设计上选用了上下位机的RS-485串行口作为它们之间通讯的途径。
在工业现场中，上下位机不亦频繁进行RS-485方式通讯，因为RS-485通讯方式在有干扰的环境下信号容易受干扰而导致通讯失败，尽管我们在通讯程序上设计了容错功能，但这种失败以及RS-485本身通讯时所占用的时间，会大大降低系统工作的实时性。
基于这一问题我们采用了二次示教的控制策略，下面简单介绍这一策略的实现方法。
在示教阶段，上位计算机记录用户需要的工作流程，即各自由度的运动顺序，以及每一个运动环节的运动距离、运动速度、运动加速度，并形成一个示教数据队列，这一示教数据队列记录了机械手工作所需要的完整信息，即完成了由人对系统的一次示教。
图3:
示教过程的数据队列
图3示例了一个示教过程的数据队列,其中A、B、C、D分别代表下位设备，各方框结点中各设备名后序号表示该结点在一个流程中启动该设备的序号。
如“B2”中，“B”表示该结点记录的是下位设备“B”的信息，“2”表示该结点中装的是“B”设备在一个工作流程中第二次被启动时的运动信息，注意同一设备位于不同次序的数据记录内容往往是不一样的。
在机械手启动自动工作，并实现第一次自动工作循环中，上位计算机会向当前应运动的自由度相应控制器发送相关运动数据信息，即运动位移、运动速度、运动加速度，这时下位控制器会将这些数据保存至自己的存储器内，以形成数据记录，紧接着上位计算机启动相关下位控制器的I/O，以通知下位控制器开始动作，这时下位控制器完成的动作就是按这个新保存的信息完成的，动作完成后下位控制器通知上位计算机，上位计算机接到控制信息后，继续通知下一个需要动作的控制器。
一个工作流程完成后，各控制器已按工作流程中自已的动作，按顺序形成了自己的数据记录，并存入了自己的存储器。
这些记录中记录了每一个动作的运动速度，运动距离，运动加速度，这样即完成了由上位计算机对下位控制器的二次示教。
这时数据队列变成图4，图中所示状态为一个工作流程初始工作状态。
图4:
工作流程初始工作状态
这样每一个控制器就知道一个工作流程中，当上位计算机通知自己工作时，每一个动作的信息，同时也知道自已在一个工作流程中，被通知动作后，各动作的先后顺序。
但每一个控制器对于己的动作在整体工作流程中的顺序是不作记录的，这一顺序由主控制器来协调。
经过二次示教，就把一个工作流程的所有信息进行了分解，即由上位计算机记录整体的工作顺序，由下位制器录自己的内部工作顺序及工作细节。
图5:
工作到B3时的上位数据队列
在随后的工作流程中，上位控制器只向应动作的控制器发出控制I/O，而不再发送具体的控制细节信息，因为这些细节信息已在第一个工作流程中按顺序在下位控制器中形成了数据记录。
下位控制器根据上位计算机的I/O按顺序调出这些数据记录来完成动作。
图5示例了当上位数据队列工作到B3时，上图的变化。
通过二次示教，增强了系统的实时性，避免了因通讯受干扰而给系统带来的诸多故障，系统的整体性能得到了很大的提高。
基于以上结构的机械手控制系统整体控制精度高，具有较高的系统控制实时性，而且大大减少了上下位机之间的通讯频率，降低了系统通讯受外部干扰的可能性，系统整体性能可靠
2.工业取料用直角坐标机械手伺服系统的技术基础
2.1直角坐标机器人结构
直角坐标机器人的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的，如图所示。
由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，直角坐标机器人有可能达到很高的位置精度（μm级）。
但是，这种直角坐标机器人的运动空间相对机器人的结构尺寸来讲，是比较小的。
因此，为了实现一定的运动空间，直角坐标机器人的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。
直角坐标机器人的工作空间为一空间长方体。
直角坐标机器人主要用于装配作业及搬运作业，直角坐标机器人有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。
2.2交流异步电动机
交流异步电动机是应用最广的驱动设备，占总动力负载的85%左右。
三相交流异步电机具有效率较高、结构简单、牢固耐用、经济可靠以及成本较低等优点，在工业、农业和国民经济的各个部门中，具有极其重要的地位。
三相交流异步电动机是由流过定子线圈的电流产生旋转磁场而令转子转动，旋转磁场和转子转动之间的速度差称为转差。
转子的感应电流与转差成比例关系。
为保证旋转磁场与感应电流保持正交关系，需要进行AC矢量控制。
但与直流电机和交流同步电机的励磁（或永久）磁场相比，对交流异步电机的控制难度要大得多。
在调速性能和改善功率因数，尤其是高精度伺服控制方面，技术上一直未取得突破。
随着微电子、电力电子与计算机技术的发展，变频技术出现，变频器不需改变电机结构，通过改变电机输入电压及频率，扩大了电机的调速范围。
但变频技术满足不了“高、精、尖”产品对于工业控制技术的要求。
自动控制技术要求对电机的输出参数如位置、速度、加速度、转矩进行控制，即伺服控制。
时光科技有限公司自主研发了具有完全知识产权的全数字化交流伺服控制技术，实现了对三相交流异步电机的高精度伺服控制。
对交流异步电机实现伺服控制是电机控制技术的一大突破，使得交流异步电机在发挥固有的优势的基础上，大大扩展了应用领域。
伺服系统又称为随动系统，它的基本功能就是按照指令要求实现对执行机构运动的控制，使系统的输出精确地跟随指令值变化。
其特点是：
宽的调速范围，转速、转向可控；线性的机械特性和调节特性；快速响应；无自转现象（零速锁定）。
交流伺服控制系统
伺服控制器伺服电动机组
指令
电流反馈
位置、速度反馈
伺服系统控制的方式有：
位置控制、速度控制、转矩控制以及混合控制，即前三者之间的切换。
近几年来，伺服控制的优势已经被广泛认识，交流伺服技术在各个领域得到广泛应用。
2.3直角坐标机械手伺服系统的技术体系结构
伺服系统的调节和指令平滑处理
2.4关于直角坐标机械手伺服系统技术我没学到的。
1.交流异步电动机的伺服控制原理我不是很清楚。
2.对集散控制的算法没有理解透彻。
3.对于基于PLC控制的伺服系统还要进一步学习。
3.机械电子工程专业的基本论述
3.1机械电子专业的基本属性（所属学科、具体专业、专业涉及的学科）
通过学习现代机械科学技术、现代测控技术、机电一体化应用技术、计算机应用技术，掌握机械、电子信息和计算机等方面的基础知识及相关理论和方法。
学生毕业后可从事现代机电产品与系统设计、开发、应用及技术管理等工作。
3.2机械电子专业的地位、研究的对象及要解决的问题
本学科研究以机械、电子、计算机、自动控制、信息处理为主要对象，以机械理论、现代控制理论、计算机控制技术、工程测试与信号分析等为技术基础，以机电一体化技术、传感器检测技术、微机应用系统设计、现代数控技术和机电设备故障诊断等技术为专业技术，同时与机械、计算机、控制工程、电子与信息等学科互相渗透，主要从事以机电一体化技术研究领域为主体的、与控制、信息科学等领域相关的理论、技术、工程应用方面的研究。
研究本学科及相关学科领域基础理论的分析、计算、应用技术及系统设备、优化设计和机电一体化新技术、新产品开发等。
掌握本学科领域坚实的理论基础和系统的专门知识是机械电子工程学科及其工程应用的重要基础和核心内容之一。
随到国民经济各行业及科学技术的迅速发展，以及本学科专业理论和技术水平的提高，机械电子工程学科的研究内容越来越丰富，应用范围也越来越广阔。
机电一体化技术的应用基础是以扎实的理论基础，以及科研和工程实践过程中不断积累的新技术使用技能和知识；随着机电一体化系统规模和新技术应用范围的不断扩大，加上学科理论基础和机电结合新技术的迅速发展，促进了机械电子工程学科的迅速发展。
本学科是一门应用为主、理论和实践紧密结合的综合性学科，它的应用已经遍及工业、交通、航空航天、电力、冶金及国防等各个领域。
3.3机械电子专业相关的主要课程
机械制造技术、电机拖动与控制、工厂供电、单片机原理、机床数控技术、机电设备故障分析与维修、伺服系统、PLC技术CNC技术、CADPRO/E等。
3.4所学专业（或方向）能够从事的工作
机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一种方向。
机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。
机械电子的工程师可在机械和设备制造、电子工程和电子工业等重要领域担任职务，就职于需要使用汽车和航空制造技术、自动化技术、机器人技术、微型和精密仪器技术、印刷和媒体技术、音频视频技术、医疗技术的企业。
机械电子广泛应用于例如感应机器人，自控机床设备，医疗微型器械以及现代化轿车的传动机构。
机械电子的工程师可承担创新、设计、装配、制造、生产和调试的工作，以及系统规划、方案设计、前期工作、质量控制、销售、客户服务、使用培训、咨询和售后服务的职责。
4、电气伺服技术及应用重要性的基本看法
4.1电气伺服技术发展的历程
（1）直流伺服系统
伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程。
电气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流（DC）伺服系统和交流（AC）伺服系统。
50年代，无刷电机和直流电机实现了产品化，并在计算机外围设备和机械设备上获得了广泛的应用。
70年代则是直流伺服电机的应用最为广泛的时代。
（2）交流伺服系统
从70年代后期到80年代初期，随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术和电机永磁材料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高，交流伺服技术—交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。
交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现自动化的基础技术之一，并将逐渐取代直流伺服系统。
交流伺服系统按其采用的驱动电动机的类型来分，主要有两大类:
永磁同步（SM型）电动机交流伺服系统和感应式异步（IM型）电动机交流伺服系统。
其中，永磁同步电动机交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟，具备了十分优良的低速性能，并可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。
并且随着永磁材料性能的大幅度提高和价格的降低，其在工业生产自动化领域中的应用将越来越广泛，目前已成为交流伺服系统的主流。
感应式异步电动机交流伺服系统由于感应式异步电动机结构坚固，制造容易，价格低廉，因而具有很好的发展前景，代表了将来伺服技术的方向。
但由于该系统采用矢量变换控制，相对永磁同步电动机伺服系统来说控制比较复杂，而且电机低速运行时还存在着效率低，发热严重等有待克服的技术问题，目前并未得到普遍应用。
系统的执行元件一般为普通三相鼠笼型异步电动机，功率变换器件通常采用智能功率模块IPM。
为进一步提高系统的动态和静态性能，可采用位置和速度闭环控制。
三相交流电流的跟随控制能有效地提高逆变器的电流响应速度，并且能限制暂态电流，从而有利于IPM的安全工作。
速度环和位置环可使用单片机控制，以使控制策略获得更高的控制性能。
电流调节器若为比例形式，三个交流电流环都用足够大的比例调节器进行控制，其比例系数应该在保证系统不产生振荡的前提下尽量选大些，使被控异步电动机三相交流电流的幅值、相位和频率紧随给定值快速变化，从而实现电压型逆变器的快速电流控制。
电流用比例调节，具有结构简单、电流跟随性能好以及限制电动机起制动电流快速可靠等诸多优点。
4.2电气伺服技术内涵与技术体系
伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成
伺服系统和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
伺服系统最初用于船舶的自动驾驶、火炮控制和指挥仪中，后来逐渐推广到很多领域，特别是自动车床、天线位置控制、导弹和飞船的制导等。
采用伺服系统主要是为了达到下面几个目的：
①以小功率指令信号去控制大功率负载。
火炮控制和船舵控制就是典型的例子。
②在没有机械连接的情况下，由输入轴控制位于远处的输出轴，实现远距同步传动。
③使输出机械位移精确地跟踪电信号，如记录和指示仪表等。
4.3电气伺服技术系统的类别
伺服系统如图1所示，是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由位置监测部分、误差放大部分、执行部分及被控对象组成。
图1:
伺服驱动自控系统的组成
通常根据伺服驱动机的种类来分类，有电气式、油压式或电气-油压式三种。
伺服系统若按功能来分，则有计量伺服和功率伺服系统;模拟伺服和功率伺服系统;位置伺服和加速度伺服系统等。
电气式伺服系统根据电气信号可分为DC直流伺服系统和AC交流伺服系统两大类。
AC交流伺服系统又有异步电机伺服系统和同步电机伺服系统两种。
4.4电气伺服控制的应用范围
伺服源自英文单词“Servo”，顾名思义，就是指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，而其中的运动要素包括位置、速度和力矩等物理量。
回顾伺服系统的发展历程，从最早的液压、气动到如今的电气化，由伺服电机、反馈装置与控制器组成的伺服系统已经走过了近50个年头。
如今，随着技术的不断成熟，交流伺服电机技术凭借其优异的性价比，逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。
交流伺服系统技术的成熟也使得市场呈现出快速的多元化发展，并成为工业自动化的支撑性技术之一。
自动控制系统不仅在理论上飞速发展，在其应用器件上也日新月异。
模块化、数字化、高精度、长寿命的器件每隔3～5年就有更新换代的产品面市。
传统的交流伺服电机特性软，并且其输出特性不是单值的;步进电机一般为开环控制而无法准确定位，电动机本身还有速度谐振区，pwm调速系统对位置跟踪性能较差，变频调速较简单但精度有时不够，直流电机伺服系统以其优良的性能被广泛的应用于位置随动系统中，但其也有缺点，例如结构复杂，在超低速时死区矛盾突出，并且换向刷会带来噪声和维护保养问题。
目前，新型的永磁交流伺服电机发展迅速，尤其是从方波控制发展到正弦波控制后，系统性能更好，它调速范围宽，尤其是低速性能优越。
4.5电气伺服控制技术的发展趋势
现代交流伺服系统，经历了从模拟到数字化的转变，数字控制环已经无处不在，比如换相、电流、速度和位置控制；采用新型功率半导体器件、高性能DSP加FPGA、以及伺服专用模块也不足为奇。
国际厂商伺服产品每5年就会换代，新的功率器件或模块每2～2.5年就会更新一次，新的软件算法则日新月异，总之产品生命周期越来越短。
总结国内外伺服厂家的技术路线和产品路线，结合市场需求的变化，可以看到以下一些最新发展趋势：
1.高效率化
尽管这方面的工作早就在进行，但是仍需要继续加强。
主要包括电机本身的高效率比如永磁材料性能的改进和更好的磁铁安装结构设计，也包括驱动系
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