對于一個伺服驅動系統(tǒng)來說，增益越高，系統(tǒng)就越靈敏，對指令的響應就越快；但是過高的增益將導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。通過調節(jié)伺服放大器來調整系統(tǒng)的增益，當系統(tǒng)具有過沖小于5%和相移不超過90°的臨界阻尼時，系統(tǒng)就能在最大響應和最小不穩(wěn)性之間獲得好的折中，安定時間就最小。MS.參今天與大家針對無刷直流永磁電機負載慣量與電動機慣量的匹配問題進行探討。

如何消除無效運動和柔量位移

在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，如果增加驅動機構的慣量，則系統(tǒng)會出現(xiàn)低頻不穩(wěn)定；如果減小驅動機構的慣量，則會出現(xiàn)高頻不穩(wěn)定。因此，系統(tǒng)慣量，尤其是負載慣量與電動機慣量的匹配情況，除了影響系統(tǒng)的功率傳輸外，更是引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至不可控的諸多因素中的一個最重要的因素。

一般情況下，負載慣量是不易變化的，為了消除由于負載慣量與電動機慣量之間的高度不匹配而在它們之間產生的無效運動和柔量位移，可以采取下列幾項措施：

1）首先采用合適的變速機構，盡可能把負載慣量與電動機慣量之間的不匹配度減到最小。

2）其次是提高機械系統(tǒng)的剛度。

3）在上述措施無效的情況下，可以采取增加電動機軸上的慣量方法，盡可能把負載慣量與電動機慣量之間的不匹配度減到最小。

如何通過電機選擇解決匹配問題？

在負載慣量與電動機慣量之間的不匹配度最小化的過程中，電動機的選用通常有兩種方案：

（1）選用低慣量電動機

選用低慣量電動機，將有利于減小總的系統(tǒng)慣量，從而系統(tǒng)可以獲得較高的加速度和較大的頻帶寬度；在加速性能最大化的同時，可以采用變速機構把負載慣量與電動機慣量之間的不匹配度最小化。但是，為了使負載慣量與電動機慣量匹配而采取最佳變速比方案的成本較高，有時還不一定能夠實現(xiàn)。

（2）選用大慣量電動機

在選用低慣量電動機方案不能實現(xiàn)的情況下，有時采用具有同樣力矩等級的在轉軸上裝有飛輪的大慣量電動機是最好的選擇，它能夠在伺服驅動系統(tǒng)的最高的動態(tài)性能和穩(wěn)定性之間提供一個合理的折中方案。

設計人員可以根據上述原則，與配套件（外購）供應商合作，在綜合分析可供采用的各個方案的可行性、系統(tǒng)性能和制造成本等情況的基礎上，做出合理的決策。