一、性能指標

伺服系統的控制性能，體現在其穩定性、準確性、快速性等方面，即轉矩控制性能、轉速控制性能和位置控制性能。具體的特性指標，根據國家標準，可以從伺服系統的穩態性能和動態性能來劃分。常見動態性能指標包括超調量、峰值時間、上升時間、調整時間、下降時間、頻帶寬度、諧振峰值、振蕩次數等，而穩態指標則包括定位精度、速度和轉矩的穩態平均誤差、轉速和轉矩波動系數等。而在控制理論中，這些指標又分別屬于時域和頻域指標，它們和常見的典型運動方式相對應，如階躍響應、方波響應、正弦響應等。

二、特性測試方法

（1）主要測試內容

根據伺服系統的性能指標分類，可以從時域和頻域完成特性測試，這是評價一個控制系統性能最基本的兩個方面。伺服控制系統是由位置環，速度環和電流環組成，因此伺服特性的測試主要以這三個環為對象，激勵信號在伺服驅動器內部以三環指令的形式輸入。

（2）時域特性測試

時域特性是一個控制系統性能最直觀的體現，一般通過典型的激勵信號激勵，由測得的響應曲線分析控制系統的穩態特性和動態特性。常用的3種典型的時域測試方法有：

①階躍測試。通過階躍響應，可以得到控制對象的基本動態和穩態特性。階躍信號一般可以作為位置環和速度環的激勵信號。

②方波測試。方波是一種頻率成分相對豐富的激勵信號，因此適用范圍相對較廣。除了具有階躍激勵的功效，還能通過方波響應得到伺服系統的其它性能，如剛度性能，穩定性能以及抗噪音能力。方波激勵還可以用于電機慣量辨識、系統頻率特性測試等。特別是在電流環中，為了保證在轉矩控制模式下電機不會超速，常用方波信號代替階躍信號進行時域測試。

③梯形波測試。與前面兩種信號相比，梯形波信號的優勢是具有加減速的過程，可以利用其加減速斜率來限制伺服電機的輸出轉矩和輸出功率。

（3）頻域特性測試

頻域特性測試不僅能反映出控制系統的穩態和動態特性，還能反映系統的穩定裕度。測試原理比較簡單，采用數字式頻響測試方式，將激勵信號輸入被測系統使其按固定軌跡運行，并采樣輸入、響應信號，再對輸入和響應信號數據作分析（FFT 算法、相關分析法、功率譜算法或者最小二乘擬合算法），得到一定數量的頻率點的幅值比和相位差，將這些頻率點幅值比和相位差數據擬合并簡單濾波就能基本得到系統的頻率特性曲線。試驗中，這些操作由測試平臺自動完成。

編輯：黃飛