伺服控制，又稱運動控制，是對機器裝備的精確定位、速度等運動要素進行控制的統稱。 伺服一詞來源于英文的“Servo”，在中文原意是“服侍”。顧名思義，伺服系統是根據控制指令進行動作，主要的運動要素包括位移、轉速、力矩等。伺服控制系統主要由控制器和伺 服傳動單元組成，通過機械零部件傳導到負載端。

伺服控制系統組成

伺服控制應用

　　隨著電氣化和數字化的發展，交流同步伺服逐步成為高精度伺服的主流。高精度伺服系 統是裝備自動化和精細制造的必備，下游應用廣泛，主要包括機器人、數控機床、電子制造 等所有精確定位需求的高端裝備制造行業。精益裝備需對位移、速度、 力矩等運動要素進行精密控制，這些都需要通過高精度伺服來實現。和大部分工控自動化系 統類似，伺服系統通過控制器（大腦）、伺服電機和驅動器（心臟和肌肉）、機械傳動（骨骼） 等部分形成閉環的控制回路。

伺服控制系統各單元包含的具體產品和功能

　　伺服控制系統的下游應用涉及所有工業裝備，而高端裝備必須通過高精度伺服系統來實現其精 密控制：一般來說，業內將機器人、電子制造設備、包裝機械等具有通用性的控制系統歸為 通用伺服控制系統；機床數控系統、風力發電機組的變槳偏航控制中的部分控制組件等由于 具有專屬性，歸類為專用伺服系統。

伺服控制的應用分類

　　受益智能裝備和先進制造的迅猛發展，運動控制在自動化市場的占比從五年前不到10%， 增長到了 2015 年的 15%左右，且仍在持續提升中。電氣伺服作為運動控制的核心部件，當 前仍處市場成長期，近幾年取得遠高于平均增速的市場表現。隨著下游新興產業爆發帶來的 持續增量增長，電氣伺服在工控市場的占比仍有望持續提升。工控自動化市場本身的發展向好，加上精益裝備帶來的進一步提升，使得伺服控制日益受到市場關注。

典型工業自動化產品所處的生命周期

2009-2015 中國工控市場產品占比變化

　　伺服控制系統的核心產品主要是 CNC、伺服電機+驅動器、通用運動控制器和編碼器。 受到整體制造業增長放緩的影響，機床數控系統 CNC（Computerized Numerical Control） 市場規模受到一定沖擊，未來在數控化率提升的驅動下有望恢復穩步上升的勢態。是該領域 最有代表性的產品市場，伺服電機+驅動器則持續快速增長，2011~2015 年間伺服電機與驅 動器的 CAGR（復合增長率）達到 20%以上。

伺服控制系統核心部件市場規模

　　伺服的發展由來已久，早期伺服系 統是通過液壓、氣動等機械方式完成。在 20 世紀 50 年代到 70 年代，電氣伺服逐步普及， 直流電機是其主要產品。在當前高端制造的發展下，數字化交流同步伺服由于其精度高、控 制性能好的特性，需求逐步增大成為主流。

伺服控制系統核心部件

　　當前，只有在極少的一些領域 里還是用液壓、氣動伺服，通過電氣伺服尤其是交流伺服實現高精度運動控制已經是市場趨 勢。在智能制造的趨勢下，高精度伺服正朝著數字化、智能化方向發展。

伺服的分類及特性

　　隨著電氣化的發展，在高精度制造 的場合電氣伺服已逐步替代了早期的液壓和氣動。當前交流同步電氣伺服是當前應用最廣泛 的伺服技術，機器人、電子制造設備，乃至數控機床，都使用交流伺服作為執行傳動設備。

伺服系統的分類

　　伺服的等級標準是按精度、響應速度等參數劃 分，不按常規的功率劃分：小型伺服市場需求量最大，接近 50%，在機器人、電子制造、印 刷等精益領域普遍使用，這些領域不僅需求量最大，且對伺服的精度、響應速度等參數都有 高要求，因此小型伺服是高精尖云集的領域。如蘋果產業鏈，甚至一些軍工企業，使用的都 是最高端的小型伺服；中型伺服的市場次之，約占 35%，在一些普通機床、注塑機等中大型 設備中普遍使用；大型伺服只在全電注塑機、風電機組中使用。除了某些特殊領域外，大部 分中大型伺服在精度等參數低于小型伺服，只為在高功率下滿足基本的功能。

不同功率段高精度伺服的占比及應用

　　伺服控制是一個整體的系統和解決方案，核心部件包括控制器、伺服電機及驅動器等。系統集成商 根據客戶需求進行設計編程、輔件組裝、安裝調試等工作，業務量通常是核心部件的 2～2.5 倍。當前伺服控制的產品+系統集成市場約 650 億元，到 2020 年有望翻一倍達到超 1300 億元的規模。

伺服控制系統市場規模預測（單位：億元，人民幣）

　　未來幾年，從產品上看， 伺服驅動器和電機，以及編碼器等高精尖類，預計將保持 20%以上的市場增速；從應用行業 看，機器人和電子制造設備是需求增長最快的下游，增速有望保持 25%以上。機床、塑機等 大型設備的數控化，以及食品包裝機械等大消費相關設備，預計將保持 15%以上的增長，保 證整體市場 15%左右的復合增速。

伺服控制系統市場規模細分及預測（單位：億元，人民幣）

　　2020 年機器人將成為伺服最大的應用領域，電子制造設備及數控快速發展亦拉動明顯。 伺服系統的下游應用行業涉及所有精密制造裝備，當前高端數控機床還是伺服系統最大的下 游應用，電子制造設備次之。據睿工業預測，2019 年時機器人市場將成為最大的應用行業， 占比從當前的 6%增長到 17%左右；電子制造由于其穩健發展，仍將保持其在伺服應用市場 的地位。機器人是當前伺服廠商最為關注的領域，也是考慮下游一體化延伸時的重點方向。

伺服控制行業應用及預測（2014～2019）