因为在低速，特别是在空载情况下，加在电机定子绕组上的控制信号十分微小，扰动信号大小可以与控制信号相比较，甚至超过正常的控制信号，伺服系统输出的角速度将在扰动力矩作用下产生波动，破坏低速运行的平稳性。永磁同步电动机(PMSM)伺服系统中引起转速扰动的因素是多方面的。
(1) 定子电流的影响
为了产生恒定的转矩，PMSM的反电动势和由逆变器输入定子的相电流都必须是正弦的。然而受外界因素的综合影响，PMSM三相定子电流并不是正弦，而是引入了一个干扰量ΔI，ΔI的产生是由多方面因素造成的。永磁体的物理形状和定子齿槽的存在使反电动势不是理想的正弦； 逆变器输入定子的电流含有高次谐波；电流检测漂移； 电流控制存在有相位有滞后等原因都可以产生ΔI，使输出力矩不理想。
(2) 齿槽效应的影响
影响数控机床伺服系统低速性能的另一个重要因素是伺服电机的齿槽效应所产生的齿槽转矩。齿槽转矩是由转子磁场和定子铁心相互作用产生。永磁同步电动机的转子是永磁体，电机的转子和定子之间的磁阻由于定子齿和槽对应的气隙不同而不同。当永磁同步电动机匀速旋转，这些齿和槽交替经过磁极，磁阻的周期性变化产生一个周期性力矩作用于电机轴，这个周期力矩就是齿槽力矩，它与电机转子磁极位置有关，是电机永磁磁场的幅值和空间位置的函数，它可以使系统产生周期性的转矩波动，影响伺服系统的低速性能。
(3)干摩擦的影响
执行轴上的干摩擦是影响机床伺服系统低速特性的另一个不良因素。当系统在中高速运行时，摩擦力保持恒定； 在低速运行时，摩擦是电机角速度的函数，低速运行时，当电机运行速度大于ωc，摩擦力矩恒定，系统的运动是平稳的；当电机速度变化到小于ωc大于ωb范围时，摩擦力矩变小，小于Mc，输出转矩大于负载，电机角速度增加直到ωc，力矩重新平衡，但加速度一直变化；如果转速小于ωb摩擦力矩大于输出力矩，电机不断减速直到下一个电流采样周期。这样就导致伺服系统进行跳动式跟踪，实际系统的情况要更加复杂。
改善数控机床伺服系统低速性能的方法
对于前面所述的定子电流及齿槽效应对伺服系统低速性能的影响，目前有很多改善方法，如对定子电流的影响，可采取改善电机空间磁场的分布，提高电流检测精度，减小电流检测的漂移，对电流控制滞后进行实时补偿等方法；对于齿槽效应的影响，可采取增大速度环比例增益，应用特制鲁棒调节器，应用转矩观测器实时对转矩扰动进行补偿等方法,具体实现时还要考虑转速给定的变化，当给定速度由一个大的数值变化到一个小值时，比例系数和积分系数开始要保持最小值，当误差减小到一定程度后才能按上述方法进行处理。
对于前面所述的干摩擦的影响，可通过改善润滑条件，减小摩擦力矩；增加系统转动惯量，增大双环系统中的速度环调节器的比例系数；增加闭环系统阻尼比等方法改善。
本文系统中采用了一种变结构的控制方法。这种方法是系统低速时，在保留电流环和速度环的基础上，加入了转子位置环，采用如图的结构。当合理的选择位置环的调节器的参数时，这种方法可以有效的克服低速时伺服系统电机轴上干摩擦的影响，使伺服系统平稳的运行.
电机控制算法的调整：如果电机是通过某种控制算法进行控制的，例如PID控制器，那么控制算法的参数可能会在运行过程中自适应调整，让电机的速度逐渐增加。
电机内部温度的变化：永磁低速同步电机的性能在一定程度上受到温度的影响。如果电机在运行过程中产生的热量增加，电机的温度可能会升高，导致电机内部的物理性质发生变化，让电机的速度提高。
电源电压的变化：如果电机所接电源的电压在运行过程中发生变化，可能会影响电机的运行速度。例如，电源电压升高，电机的速度可能会相应地提高。
机械磨损：新电机在运行初期存在一定的机械磨损，随着运行时间的增加，机械磨损逐渐减小，电机运行更加顺畅，让电机的速度有所提高。