磁粉離合器(Magneticpowder clutch—MPC)和磁粉制動(dòng)器(Magnetic powder brake—MPB)是性能優(yōu)異的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)元件，在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中采用磁粉離合器伺服機(jī)構(gòu)是提高快速性的有效途徑。將二者與電動(dòng)機(jī)(Motor—M)結(jié)合應(yīng)用可形成三個(gè)調(diào)節(jié)元件的MMM柔性調(diào)節(jié)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快速驅(qū)動(dòng)與快速制動(dòng)以實(shí)現(xiàn)精確定位。

自動(dòng)控制系統(tǒng)中的伺服機(jī)構(gòu)能瞬間檢測(cè)到實(shí)際工作狀態(tài)和預(yù)期工作狀態(tài)之間出現(xiàn)的偏差，并能以此偏差為信息進(jìn)行調(diào)節(jié)，使實(shí)際工作狀態(tài)接近預(yù)期工作狀態(tài)。當(dāng)前一般普通電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)只是調(diào)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)（M）以調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，以達(dá)到伺服驅(qū)動(dòng)的目的。在這類普通電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的功能有二：一方面要把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，因?yàn)檗D(zhuǎn)子內(nèi)要有足夠大的磁路和電路，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大；另一方面，轉(zhuǎn)子又是帶動(dòng)負(fù)載的被控對(duì)象，要求轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小才能快速啟動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。因此這種普通的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，被調(diào)節(jié)的電功率大，因頻繁啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)而要求電動(dòng)機(jī)容量大。目前在航空、航天飛行器中應(yīng)用的磁粉離合器伺服機(jī)構(gòu)不是直接調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)，其電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)推挽連接的兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的磁粉離合器MPC的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的主動(dòng)轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)磁粉離合器的輸出轉(zhuǎn)子也推挽連接在一起。當(dāng)正向MPC有信號(hào)時(shí)，則此MPC的輸出轉(zhuǎn)子帶動(dòng)負(fù)載正向轉(zhuǎn)；當(dāng)反向MPC有信號(hào)時(shí)則其轉(zhuǎn)子帶動(dòng)負(fù)載反向轉(zhuǎn)。而MPC用杯形輸出轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，故快速性高而驅(qū)動(dòng)功率小。并且MPC傳遞的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，有“定轉(zhuǎn)矩性”，只用激磁電流大小就能成正比地控制轉(zhuǎn)矩。如果在系統(tǒng)的輸出部分加上磁粉制動(dòng)器MPB則能更準(zhǔn)確地制動(dòng)。該方案可參閱本人在上海交通大學(xué)出版的中英文對(duì)照《傳動(dòng)技術(shù)》1998年12月第三十六期發(fā)表的《MMM柔性調(diào)節(jié)式電動(dòng)作動(dòng)系統(tǒng)》一文以及1993年1月《機(jī)械設(shè)計(jì)》刊載《磁粉離合器伺服機(jī)構(gòu)》一文。

磁粉離合器和磁粉制動(dòng)器的基本原理如同電磁鐵，當(dāng)磁路中激磁電流大、磁場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，則吸附的磁性粉末多，通過磁粉鏈傳遞的轉(zhuǎn)矩大。其傳遞轉(zhuǎn)矩的原理與電動(dòng)機(jī)的電磁感應(yīng)定律無(wú)關(guān)，故傳遞的轉(zhuǎn)矩與控制電流呈線性關(guān)系，基本上成正比，不受轉(zhuǎn)速影響。

該項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于各種飛機(jī)、導(dǎo)彈也可應(yīng)用于機(jī)器人、機(jī)械手、汽車、起重機(jī)械、采礦機(jī)械、皮帶機(jī)及家用電器、健身器械等領(lǐng)域。特別推薦用于高速導(dǎo)彈、無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車、無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇、無(wú)人潛艇等領(lǐng)域。在創(chuàng)新領(lǐng)域具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

另外特別指出的是，現(xiàn)在電動(dòng)汽車是熱門產(chǎn)品，而無(wú)人駕駛汽車成為熱門中的熱門。動(dòng)和靜，啟動(dòng)和制動(dòng)是對(duì)立的統(tǒng)一。但是現(xiàn)實(shí)中人們只追求快速啟動(dòng)、快速運(yùn)行，而忽視安全制動(dòng)。但一切事故均產(chǎn)生于制動(dòng)（剎車）失靈。傳統(tǒng)的液壓氣壓的剎車系統(tǒng)只用于大型車輛。傳統(tǒng)的摩擦式剎車系統(tǒng)存在著剎車片磨損失靈、摩擦片粉末污染環(huán)境的問題。這是大量交通事故的機(jī)械主因。而由歐盟傳來(lái)的渦流式車用緩速器只在某一轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生最大剎車轉(zhuǎn)矩，在車行高速和低速時(shí)剎車轉(zhuǎn)矩變低甚至為零，并且體積大、重量重、控制功率大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用效率一般。在電動(dòng)汽車中還可以用電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的辦法協(xié)助剎車，但制動(dòng)剎車的轉(zhuǎn)矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化，剎車效果有限。而采用磁粉制動(dòng)器（或磁粉式車用緩速器）剎車時(shí)則無(wú)論車速高或低剎車轉(zhuǎn)矩只隨電流成正比變化，最為可靠。這是保證行車安全、精確定位的最好保障，應(yīng)大力推廣。

北京航空航天大學(xué)磁粉離合器課題組從1965年開始研究該項(xiàng)技術(shù)，早已應(yīng)用于若干種飛機(jī)、導(dǎo)彈的伺服機(jī)構(gòu)，并推廣應(yīng)用于印刷、紡織、石油勘探、自動(dòng)生產(chǎn)線、家用電器、測(cè)試加載等領(lǐng)域。曾獲1978年全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng)、航空部基礎(chǔ)科學(xué)研究基金獎(jiǎng)，是中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《磁粉離合器》和《磁粉制動(dòng)器》的主要起草單位，并擁有以軟磁性粒子（磁粉）作為制動(dòng)介質(zhì)的車用緩速器的發(fā)明專利。該項(xiàng)技術(shù)北航在全國(guó)處于領(lǐng)先地位，如獲大力推廣理應(yīng)為國(guó)家作出更大的貢獻(xiàn)。