這種過時的方法在高負(fù)載慣量、低連續(xù)轉(zhuǎn)矩要求的應(yīng)用中會增加成本以及不必要的質(zhì)量。在開發(fā)兼顧帶寬和伺服剛度的高性能解決方案時,電機(jī)慣量只是其中的一個考量因素。 眾所周知,慣量匹配主要解決伺服電機(jī)連動負(fù)載的控制穩(wěn)定性問題。在70年代,有刷伺服電機(jī)逐步取代機(jī)床上的液壓系統(tǒng),為此設(shè)計人員會根據(jù)機(jī)器的預(yù)期性能先計算出負(fù)載慣量、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速要求,然后根據(jù)轉(zhuǎn)矩和速度要求來挑選電機(jī)。如果電機(jī)慣量和負(fù)載慣量不接近1:1,則使用更大慣量的電機(jī)或變速箱(減少折算到伺服電機(jī)上的慣量),由此增加了系統(tǒng)成本。盡管慣量匹配有利于優(yōu)化功率傳遞,但無法保證系統(tǒng)的運(yùn)行效率。理想情況下,應(yīng)減少總體系統(tǒng)慣量,以降低能耗。然而,電機(jī)越大,增加電機(jī)慣量的同時,對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩要求也會提高?! 〕藨T量匹配外,還應(yīng)更多的考慮應(yīng)用定容。在液壓系統(tǒng)向電機(jī)過渡的過程中,現(xiàn)有技術(shù)不利于對整個機(jī)械和控制系統(tǒng)進(jìn)行快速分析。在這類閉環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中,某些元件會顯著影響機(jī)器性能,例如電機(jī)、附加反饋裝置、與負(fù)載的耦合以及伺服回路整定能力。為提供良好性能,就要對伺服回路進(jìn)行整定,使其按所需的帶寬和伺服剛度運(yùn)行,從而以最小的超調(diào)優(yōu)化對控制器命令的響應(yīng)。伺服驅(qū)動器主要通過電流、 速度和位置三個回路來控制伺服電機(jī)。每個回路可以通過整定對轉(zhuǎn)矩或速度變化做出快速、穩(wěn)定的響應(yīng),實現(xiàn)運(yùn)行平穩(wěn),以此增強(qiáng)系統(tǒng)響應(yīng)。在早期,伺服回路整定依賴于分立元件和電位器來試探性調(diào)整回路增益。其有限的分析工具和處理能力再加上分立元件,要求電機(jī)和負(fù)載之間必須具備緊密的慣量匹配。 即使處理器和分析技術(shù)不斷改進(jìn),伺服回路數(shù)字化整定技術(shù)日益成熟,但傳統(tǒng)的1:1黃金匹配規(guī)則仍沿用至今。