机电有机结合之一---机电一体化系统稳态设计考虑方法 一、负载分析
机电伺服务系统的被控对象作机械运动时，该被控对象就是系统的负载，它与系统执行元件的机械传动联系有多种形式。负载的运动形式有直线运动、回转运动、间歇运动等，具体的负载往往比较复杂，为便于分析，常将它分解为几种典型负载，结合系统的运动规律再将它们组合起来，使定量设计计算得以顺利进行。
1.典型负载：包括惯性负载、外力负载、弹性负载、摩擦负载(滑动摩擦负载、粘性摩擦负载、滚动摩擦负载)等。
具体系统的负载可能是以上一种或几种典型负载的组合。 2.负载的等效换算
在第二章/第三节齿轮传动比分配的“等效转动惯量最小原则”中曾提高过等效转动惯量的计算方法，本节将更详细地讨论。 为使执行元件的额定转矩(或力、功率)、加减速控制等，与被控对象的固有参数(如质量、转动惯量等)相互匹配，需要将被控对象相关部件的固有参数及其所受的负载(力或转矩等)等效换算到执行元件的输出轴上，即计算其输出轴承受的等效转动惯量和等效负载转矩(回转运动)或计算等效质量和等效力(直线运动)。
下面以图示的机床工作台伺服进给系统为例加以说明。所示系统由一个移动部件和n个转动部件组成。 M、v和F分别为移动部件的质量( kg)、运动速度(m/s)和所受的负载力(N)；Jj、nj（?j）和Tj分别为转动部件的转动惯量( kgm2)、转速(r/min或rad/s)和所受负载转矩(N?m)。
（1）求等效转动惯量Jeq，根据能量守恒定律有：
移动部分为丝杠螺母传动时：跟丝杠连接的齿轮是第n个齿轮：
（2）求等效负载转矩 Teq
上述系统在时间t内克服负载所作功的总和等于执行元件所做功，即：
速比之间的关系参见前面等效转动惯量部分。 二、执行元件的匹配选择
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