近几十年来,在新技术革命的推动下,特别是伴随着微电子技术和计算机技术的飞速进步,伺服技术的应用几乎遍及社会的各个领域。伺服系统在国防建设、工业生产、交通运输甚至家庭生活中都有重要地位。论文从机电耦合的角度对伺服系统精密传动装置的机电耦合因素进行了分析,主要依据机电系统全局耦合分析的思路展开。首先提取了伺服系统中精密传动装置的耦合因素,在此基础上,对精密传动装置的传动精度进行了分析,并建立了典型伺服进给系统的耦合模型,最后基于该耦合模型进行了仿真研究。取得了以下一些研究成果:①提出伺服系统中存在三种形式的机电耦合行为:驱动源强电磁场与传动系统耦合,控制微变量与机械主体运动机电耦合,外负载耦合影响主运动。其中伺服系统中精密传动系统的机电耦合因素主要为两类:电磁场产生的谐波分量对传动系统的振动构成直接激励,对系统的主运动产生扰动;控制变量与主体运动的力学参数构成参数弱变量耦合形式。②提取了伺服系统中精密传动装置的耦合因素,包括:传动刚度、传动误差、传动回差、转动惯量、结构谐振频率、摩擦力矩,分析了这些结构因素与伺服系统控制参量的耦合关系。③推导分析了闭环伺服系统中前向通道上精密传动装置的传动误差计算方法,即只需计算落在开环截止频率外的高频传动误差。④讨论了行星齿轮传动、谐波齿轮传动、滚珠丝杆传动等精密传动装置的传动误差、传动回差和传动刚度对伺服系统性能的影响,并分别提出了它们的计算方法。⑤依据机电系统耦合建模理论和方法,通过耦联参数建立了伺服系统的耦合模型,该模型为矩阵形式的数学模型。⑥基于该模型,运用Matlab/Simulink进行了仿真研究,得到如下结论:刚度过大会使系统超调量过大,刚度过小则系统响应慢;动力传动链传动误差的低频分量不会给输出带来误差,对伺服系统的精度无影响,而高频分量将影响负载的运动。