
納米位移臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)信號(hào)抖動(dòng)原因
納米位移臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)信號(hào)抖動(dòng),一般指位置反饋、電流、電壓或測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)高頻波動(dòng)或隨機(jī)噪聲,常見(jiàn)原因主要集中在以下幾方面(按實(shí)際工程中出現(xiàn)頻率):
機(jī)械共振被激發(fā)
運(yùn)動(dòng)速度、加速度或掃描頻率接近位移臺(tái)固有頻率,柔性鉸鏈或臺(tái)體產(chǎn)生微振動(dòng),直接反映到位置或傳感信號(hào)上。典型特征是抖動(dòng)有固定頻率,速度一變頻率也變。
控制環(huán)增益過(guò)高或相位裕度不足
閉環(huán) PID 參數(shù)過(guò)激,尤其是 P、I 偏大,系統(tǒng)處于“準(zhǔn)振蕩”狀態(tài)。靜止時(shí)還好,一運(yùn)動(dòng)就開(kāi)始抖。
控制帶寬與運(yùn)動(dòng)指令不匹配
指令變化太快(高加速度、陡波形),控制器跟不上,導(dǎo)致跟蹤誤差在反饋中表現(xiàn)為抖動(dòng)。
傳感器噪聲本身較大
電容、應(yīng)變、光柵等傳感器受電磁干擾、前端放大器噪聲、線纜屏蔽不良影響。抖動(dòng)幅值小但頻率高,且與速度相關(guān)性不強(qiáng)。
采樣與控制不同步
ADC 采樣、控制計(jì)算和輸出更新不同步,或存在固定延遲,運(yùn)動(dòng)時(shí)誤差被周期性放大,看起來(lái)像規(guī)則抖動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)放大器噪聲或電源紋波
高壓壓電驅(qū)動(dòng)器本身的開(kāi)關(guān)噪聲、電源紋波,會(huì)直接疊加到位移響應(yīng)上。
機(jī)械裝配松動(dòng)或預(yù)緊不足
微小間隙在動(dòng)態(tài)載荷下反復(fù)釋放,信號(hào)表現(xiàn)為不規(guī)則抖動(dòng),重復(fù)性差。
外界振動(dòng)耦合
地面振動(dòng)、真空泵、風(fēng)扇、氣流等,通過(guò)結(jié)構(gòu)傳到位移臺(tái),運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易被放大。
數(shù)字濾波設(shè)置不當(dāng)
濾波太弱抑噪不足,太強(qiáng)又引入相位滯后,閉環(huán)中反而誘發(fā)抖動(dòng)。