问题二：惯性匹配

在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题！

具体表现为：

1、在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的√惯量，再根据机械的实际动作→要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的▂电机；

2、在调试时（手动模式下），正确设定惯量比参数是★充分发挥机械及伺服系▲统最佳效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由▽为突出（台达伺服惯量比参数为1-37，JL/JM）。这样，就有了惯量匹配的问题！

那到底什么是“惯量匹配”呢?

1、根据牛顿第二定〗律：“进给系统所需力矩㊣T=系统传动惯量▓J×角加速度θ

角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越△长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工◎精度。由于马达选定后⊙最大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽【量小。

2、进给轴的总惯量“J=伺服电机的旋转惯性动量JM+电机轴换算的负载惯性动量JL

负载惯量JL由（以工◥具机为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器◥等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服╳电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而◣变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义≡上的“惯量匹配”。

知道了什么是惯量匹配，那惯量匹配具体有什么影响又↘如何确定呢?

影响：

传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量大，系统的机〇械常数大，响应慢，会使系统的▽固有频率下降，容易产生谐振，因而限制●了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大●只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不∑影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。

确定：

衡量ξ机械系统的动态特性时，惯量越小，系△统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯ξ　量匹配原则有不同的选择，且●有不同的作用表现。例如，CNC中心机通过伺服电机作高速切削时，当负载惯量增加时，会发生：

（1）控制指令改々变时，马达需花费较多时间才能达到新指令的速度要求；

（2）当机台沿二轴↘执行弧式曲线快速切削时，会发生较大误差：

①一般伺服电☉机通常状况下，当JL≦JM，则上面的问题不会发生

②当JL=3×JM，则马达的》可控性会些微降低，但对平常的金属切削不会有影响。（高速曲线切削一般建议JL≦JM）

③当JL≧3×JM，马达的可控性会明显下降，在高速曲线切削时表现突←出

不同的机构动作及加工质量要求≡对JL与JM大小关系有不同的要求，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。

问题三、伺服电机选型╱

在选择好机械传动方案以∩后，就必须对伺服电机的型号和大小进行选择和〒确认。

（1）选型条件  —  一般情◢况下，选择伺服电机需满足下列情况：

  ●    马达最大转速>系统所需之最高移动转速；

  ●    马达的转子惯量与负』载惯量相匹配；

  ●    连续负ζ载工作扭力≦马达额定扭力；

  ●    马达最大输出扭力>系统♂所需最大扭力（加速时扭力）。

（2）选型计算：

  ●    惯量ζ　匹配计算（JL/JM）

  ●    回转速度计算（负载端转速，马达端转』速）

  ●    负载扭矩计算（连续负载工作扭▲矩，加速时扭矩）