电机以及机械负载有着密切的联系。通常伺服系统的位置环增益越高，位置跟踪误差愈小，但在输入进给速度突变时，其输出变化剧烈，机械负载要承受较大的冲击。因此，必须设置自动升降速软件处理或用编程措施来缓冲这种变化。当伺服系统位置环增益相对较小时，调整起来比较方便，因为位置环增益小，侗服系统容易稳定，对大负载对象，调整要简单些。同时，低位置环增益的伺服系统频带较窄，对噪音不敏感。因此，作为伺服进给用时，位置的微观变化小，但低位置环增益的伺服系统位置跟踪误差较大，进行轮廓加工时，会在轨迹上形成加工误差。
（2）动态位置跟踪误差。位置伺服系统的稳态位置跟踪误差可表示为稳态速度跟踪误差的形式：
???/Kp
由上可知，提高位置环增益和截止频率是减少位置伺服系统位置跟踪误差的重要手段。典型情况下，交流位置伺服系统的位置环增益Kp在5～150之间，截止频率为20～50Hz范围。
2 系统动态性能测试
实验在PC机下完成，配合上位软件为平台，以伺服测试软件作为实验波形测量的主要工具。
实验过程如下：
自动增益调整 手动调整PID参数 选择给定信号 启动机器并运行 采集运行数据 不满意 分析实验波形 满意 作出实验总结报告 恢复系统参数 位置控制模式下伺服调整的一般步骤： （1）调整位置环增益到一个恰当的值。
（2）逐渐增加速度环增益至机器不产生异常响声或震动。 （3）逐渐增加位置环增益至机器不产生振动。 （4）根据定位完成时间降低速度环积分时间常数。
2.1 阶跃响应部分（系统的响应性能）
2.1.1 阶跃给定信号的产生（让机器Y轴走直线）
速度倍率100%（这时电机实际速度约1250rpm） MF速度设为200mm/sec，ML速度设为100mm/sec 加速度设为1000mm/sec2 设定采样时间为2000ms
Pulse Reference Speed：Max 1500，Min –1500 Feedback Speed: Max 1500，Min -1500 2.1.2 测量数据及分析 1、参考标准情况下的波形图
位置环增益130(1/s) 速度环增益227Hz 速度环积分时间10ms
该参数是在自动增益调整情况下获得的，较为合适。在本文中该曲线被用来
作为其他曲线好坏的参考依据。曲线中电机速度紧跟位置指令，无速度超调，且定位时间极短。
2、速度环积分过低的情况
位置环增益130(1/s) 速度环增益227Hz 速度环积分时间4ms
伺服控制器的速度回路必须具有快速的反应性。图中速度曲线出现了波动，
表明由于速度回路积分时间太短，破坏了速度回路的稳定性，造成伺服电机速度的波动，运行极不平稳。 3、速度环积分较高
位置环增益130(1/s) 速度环增益227HZ 速度环积分时间100ms
本曲线与标准曲线相比差异不太明显。速度环积分对速度跟踪位置指令的影
响不是很大，但过大的速度环积分时间会延迟速度回路的反应时间。 4、速度环增益较高
位置环增益130(1/s) 速度环增益280HZ 速度环积分时间10ms
本曲线中电机速度出现波动，与速度环积分时间太小的影响一样，两者必须
保持协调。增大速度环增益的同时应该增加速度环积分时间，否则伺服系统会振荡。
5、速度环增益太低
位置环增益130(1/s) 速度环增益30HZ
速度环积分时间10ms
正如上面的分析一样，速度环增益的降低会导致电机速度出现波动。比较速
度增益过高的情形可知，本曲线中电机速度的波动频率更低，这充分表明了速度环增益的提高使系统的工作频率得到了提高，控制系统的快速响应性能好，能更有效地克服干扰作用的影响。 6、位置增益过低 位置环增益50(1/s)
速度环增益227HZ 速度环积分时间10ms
在伺服系统中，位置回路的工作频率远比速度回路要低。位置环增益过低时
系统难以抵消在速度响应过程中造成的位置偏差，故导致电机速度跟随位置指令时间间隔的延长。 7、位置增益过高
位置环增益200(1/s) 速度环增益227HZ 速度环积分时间10ms
在位置伺服系统中，位置增益还影响稳定性。该曲线中由于位置增益过高，
使电机速度产生了波动。另外，对比位置增益过低的情形可知，该曲线中电机速度对于位置指令响应的纯延时减少了。 8、位置增益太低
位置环增益10(1/s) 速度环增益227HZ
速度环积分时间10ms
在测量该曲线时，我们把位置增益调得很低，这时电机速度跟随位置指令表
现出了明显的滞后，而且位置定位时间大大延长了。位置定位系统的高精度和高响应性能大受影响。 9、阶跃信号力矩的观察
本图是对伺服系统直线运动中负载力矩的分析。曲线中红线在电机加速的初
始阶段略高，而在中间段保持恒定，在减速阶段又略低。从中可知，在该系统中负载力矩受滚珠丝杠摩擦力的作用较大，且杂波较多。
另外，一般情况下尽量保证速度环增益大于位置环增益。在位置增益较速度环增益大很多时，系统在阶跃信号作用下有可能超调，将严重破坏系统性能。如图：
交流伺服系统的相关系统参数和指标讲解学习
