任何一臺需要轉速控制的設備，其生產工藝對控制性能都有一定的要求。例如，精密機床要求加工精度達到幾十微米至幾微米；重型機床的進給機構需要在很寬的范圍內調速，最高和最低相差近300倍；容量幾千kw的初軋機軋輥在不到1秒的時間內就得完成從正轉到反轉的過程；高速造紙機的抄紙速度達到1000m/min，要求穩速誤差小于0.01%。所有這些要求，都可以轉化成運動控制系統的穩態和動態指標，作為設計系統時的依據。
轉速控制要求
各種生產機械對調速系統提出了不同的轉速控制要求，歸納起來有以下三個方面：
（1）調速。在一定的最高轉速和最低轉速范圍內，分檔（有級）地或者平滑（無級）地調節轉速。
（2）穩速。以一定的精度在所需轉速上穩定地運行，不因各種可能的外來干擾（如負載變化、電網電壓波動等）而產生過大的轉速波動，以確保產品質量。
（3）加、減速控制。對頻繁起、制動的設備要求盡快地加、減速，縮短起、制動時間，以提高生產率；對不宜經受劇烈速度變化的生產機械，則要求起、制動盡量平穩。
以上三個方面有時都須具備，有時只要求其中一項或兩項，其中有些方面之間可能還是相互矛盾的。為了定量地分析問題，一般規定幾種性能指標，以便衡量一個調速系統的性能。
穩態指標
運動控制系統穩定運行時的性能指標稱為穩態指標，又稱靜態指標。例如，調速系統穩態運行時調速范圍和靜差率，位置隨動系統的定位精度和速度跟蹤精度，張力控制系統的穩態張力誤差等等。下面我們具體分析調速系統的穩態指標。
（1）調速范圍d
生產機械要求電動機能達到的最高轉速nmax和最低轉速nmin之比稱為調速范圍，用字母d表示，即
（1）
其中nmax和nmin一般指額定負載時的轉速，對于少數負載很輕的機械，例如精密磨床，也可以用實際負載的轉速。在設計調速系統時，通常視nmax為電動機的額定轉速nnom。
（2）靜差率s
當系統在某一轉速下運行時，負載由理想空載變到額定負載時所對應的轉速降落
與理想空載轉速no之比，稱為靜差率s，即
（2）
顯然，靜差率表示調速系統在負載變化下轉速的穩定程度，它和機械特性的硬度有關，特性越硬，靜差率越小，轉速的穩定程度就越高。
圖1 不同轉速下的靜差率
（3）調壓調速系統中d，s和
之間的關系
在直流電動機調壓調速系統中，
就是電動機的額定速度nnom，若額定負載時的轉速降落為
，則系統的靜差率應該是最低轉速時的靜差率，即
（3）
而額定負載時的最低轉速為
（4）
考慮到式（3），式（4）可以寫成
（5）
而調速范圍為
（6）
將式（8.6）代入式（8.7），得
（7）
式（8.8）表達了調速范圍d、靜差率s和額定速降
之間應滿足的關系。對于同一個調速系統，其特性硬度或
值是一定的，如果對靜差率的要求越嚴（即s值越小），系統允許的調速范圍d就越小。例如，某調速系統電動機的額定轉速為nnom=1430r/min，額定速降為
，當要求靜差率s≤30%時，允許的調速范圍為
如果要求靜差率s≤10%，則調速范圍只有
動態指標
運動控制系統在過渡過程中的性能指標稱為動態指標，動態指標包括跟隨性能指標和抗擾性能指標兩類。
（1）跟隨性能指標
在給定信號（或稱參考輸入信號）r（t）的作用下，系統輸出量c（t）的變化情況用跟隨性能指標來描述。對于不同變化方式的給定信號，其輸出響應不一樣。通常，跟隨性能指標是在初始條件為零的情況下，以系統對單位階躍輸入信號的輸出響應（稱為單位階躍響應）為依據提出的，如圖2所示。具體的跟隨性指標有下述幾項：
圖2表示跟隨性能指標的單位階躍響應曲線
①上升時間tr
單位階躍響應曲線從零起第一次上升到穩態值
所需的時間稱為上升時間，它表示動態響應的快速性。
②超調量
動態過程中，輸出量超過輸出穩態值的最大偏差與穩態值之比，用百分數表示，叫做超調量，即
（8.9）
超調量用來說明系統的相對穩定性，超調量越小，說明系統的相對穩定性越好，即動態響應比較平穩。
③調節時間ts
調節時間又稱過渡過程時間，它衡量系統整個動態響應過程的快慢。原則上它應該是系統從給定信號階躍變化起，到輸出量完全穩定下來為止的時間，對于線性控制系統，理論上要到
才真正穩定。實際應用中，一般將單位階躍響應曲線衰減到與穩態值的誤差進入并且不再超出允許誤差帶（通常取穩態值的±5%或±2%）所需的最小時間定義為調節時間。
：鞏經理
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