提到伺服驅(qū)動(dòng)器的控制環(huán)，我們知道它通常包括：位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)這三種類型。盡管它們每個(gè)回路的目的，是為了控制電機(jī)在幾個(gè)不同方面的輸出性能，但它們都有一個(gè)共同的參數(shù)：帶寬。

對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，控制環(huán)帶寬的定義為閉環(huán)響應(yīng)幅度為-3dB時(shí)的頻率。此時(shí)，它輸出的比例增益，也就是輸出與輸入之比，約為其最大值的70.7％（1/√2）；其輸出功率，即傳遞給負(fù)載的功率，為輸入功率的一半。（我們會(huì)在以后的推文中和大伙進(jìn)一步探討響應(yīng)幅度、輸出增益值、輸出功率與輸入功率之間的關(guān)系。）

伺服系統(tǒng)的帶寬衡量著其對(duì)變化的輸入指令的響應(yīng)速度，也決定了它能夠以多快的速度去響應(yīng)位置、速度或扭矩方面參數(shù)（如：反饋、誤差...等）的變化。

伺服驅(qū)動(dòng)器的控制回路通常采用多環(huán)結(jié)構(gòu)，層層嵌套，最里面是電流環(huán)，嵌套在中間的速度環(huán)內(nèi)，而速度環(huán)則是嵌套在最外面的位置環(huán)內(nèi)。在這樣的嵌套系統(tǒng)中，內(nèi)側(cè)控制環(huán)的響應(yīng)速度一定是比外側(cè)控制環(huán)的響應(yīng)要快的，否則內(nèi)側(cè)環(huán)對(duì)外側(cè)環(huán)的影響就會(huì)很小或者甚至沒(méi)有。對(duì)于伺服的控制回路，內(nèi)側(cè)控制環(huán)的響應(yīng)帶寬一般會(huì)是外側(cè)控制環(huán)的5到10倍。也就是說(shuō)，電流環(huán)帶寬大致是速度環(huán)的5到10倍，速度環(huán)帶寬則約為位置環(huán)的5到10倍。

伺服驅(qū)動(dòng)器較高的頻響帶寬通常能提供更硬的電機(jī)輸出性能，有助于減少運(yùn)動(dòng)誤差，提升控制精度，并改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。這也是為什么在實(shí)際應(yīng)用中我們常常會(huì)用頻響帶寬去評(píng)價(jià)伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品性能的一個(gè)重要原因。例如：現(xiàn)在幾款日系伺服產(chǎn)品的速度環(huán)響應(yīng)帶寬普遍都已經(jīng)達(dá)到了3kHz以上。

但需要注意的是，驅(qū)動(dòng)器的高帶寬也可能會(huì)給伺服系統(tǒng)帶來(lái)一些負(fù)面影響。比如：高帶寬也會(huì)讓電機(jī)對(duì)來(lái)自負(fù)載和傳動(dòng)系統(tǒng)的擾動(dòng)變得十分敏感；再比如，高帶寬會(huì)讓電機(jī)以更高的頻率去響應(yīng)負(fù)載的波動(dòng)，這就對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力性能（如：加速度、扭矩和力）提出了更高的要求。

考慮到功耗與力（力矩）之間是平方的關(guān)系，因此帶寬的增加會(huì)顯著增加電機(jī)的功耗（即熱量），從而帶來(lái)電機(jī)溫度的升高；而由于溫升是確保電機(jī)正常運(yùn)行的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，所以，事實(shí)上電機(jī)特性很有可能會(huì)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)際的帶寬產(chǎn)生一定程度的限制作用。

另外，伺服系統(tǒng)中的其他一些因素，如：反饋元件的分辨率、驅(qū)動(dòng)器的刷新速率、負(fù)載與電機(jī)之間的慣量比、以及電機(jī)與負(fù)載之間耦合的剛性...等等，也都會(huì)影響其最大可實(shí)現(xiàn)的響應(yīng)帶寬。

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