步进电机的使用大致分为位置控制和速度控制。而速度控制的速度范围可由低速到高速变速控制或恒速度使用，但均存在速度变化问题。下图表示速度变化率的定义。
现在，步进电机的平均速度以ωm表示，其速度变化由零至最大值，如以△ωm转动，速度变化率VF用下式来定义：
这是速度变化率的测量，按实际的负载惯量用等效惯量或摩擦转矩等测量，以接近实际使用值。特别是惯量大时，速度变化率（也称为速度失效或抖动、摆动等）也大。因此必须注意步进电机的速度运行范围，速度愈快，速度变化率愈小。
此种测量方法大致分为使用编码器的方法和激光测量方法。使用编码器时，应注意编码器与步进电机的联轴器的轴中心要同心，还要考虑编码器惯量的影响。速度变化率的计算，首先要对编码器单位时间的脉冲数逐一计数，然后再计算速度变化率。而使用激光测量方法，要在步进电机上安装圆盘，该圆盘反射激光束，将光反射回去，速度变化用多普勒效应计算，此设备在市面有售。此处如非特别要求使用编码器测量，最好使用激光测量仪。