伺服電機的機械剛性對其性能的關鍵影響主要體現在控制精度、響應時間和穩定性上。當剛性提高,位置環的增益Kp增大,電機可以迅速達到預設位置,對小負載擾動的抵抗能力強。然而,低剛性則可能導致定位速度慢,尤其在面對較大負載時,可能會出現位置誤差。對于定位精度要求不高的應用,即使剛性較低,也能實現穩定定位,只是時間會相應延長。
調整伺服電機剛性的方法有多種。首先,伺服電機通過脈沖控制,每旋轉一個角度就發出相應數量的脈沖,形成閉環反饋,確保位置的準確性。其次,選擇適合應用的電機類型,如同步電機,其大慣量和低速平穩性適用于低速運行場景。電機內部的編碼器精度也直接影響伺服電機的定位精度。
機械剛度與電機的響應速度密切相關,過高可能導致共振。因此,伺服放大器參數中通常有調整響應頻率的選項,需要根據機械結構的共振點進行設定。在實際操作中,高剛性意味著更快的響應速度,但需要謹慎調整,以避免機械共振。一些高級伺服系統如松下和三菱具有自動增益功能,無需過多手動調整,而國產伺服可能需要手動調整。