
納米位移臺(tái)方向切換不準(zhǔn)原因
納米位移臺(tái)在做方向切換時(shí)不準(zhǔn),通常不是單一問題,而是多種因素疊加造成的,常見原因可以從這幾個(gè)方面理解。
首先是機(jī)械層面。結(jié)構(gòu)間隙和回差是最典型原因,方向一旦反轉(zhuǎn),間隙需要被重新“吃掉”,就會(huì)出現(xiàn)短距離內(nèi)不響應(yīng)或位置突變。摩擦力不對(duì)稱也很常見,正反方向受力狀態(tài)不同,導(dǎo)致切換瞬間位移不一致。柔性鉸鏈或薄弱結(jié)構(gòu)在換向時(shí)產(chǎn)生微小彈性形變,釋放和加載方向不同,同樣會(huì)造成定位偏差。
其次是驅(qū)動(dòng)與控制問題。壓電位移臺(tái)在方向切換時(shí)本身存在遲滯和蠕變,電壓上升和下降對(duì)應(yīng)的位移不完全對(duì)稱。如果是開環(huán)控制,控制器并不知道真實(shí)位置變化,換向誤差會(huì)直接表現(xiàn)出來。閉環(huán)系統(tǒng)中,若 PID 參數(shù)偏保守或響應(yīng)過慢,切換方向時(shí)會(huì)出現(xiàn)跟蹤滯后或過沖,表現(xiàn)為方向切換不準(zhǔn)。
再就是運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置不合理。切換方向時(shí)加速度過大,慣性效應(yīng)明顯,臺(tái)體還沒穩(wěn)定就開始反向運(yùn)動(dòng),會(huì)造成瞬時(shí)位置誤差。掃描速度高、換向頻繁時(shí),這類問題會(huì)被明顯放大。
環(huán)境與使用狀態(tài)也不能忽略。溫度變化會(huì)引起臺(tái)體和傳感器零點(diǎn)漂移,方向切換時(shí)誤差更容易顯現(xiàn)。外部振動(dòng)、線纜拉力或負(fù)載偏心,在換向瞬間都會(huì)對(duì)微小位移產(chǎn)生影響。
應(yīng)對(duì)上,優(yōu)先從源頭減輕問題。盡量使用閉環(huán)位移臺(tái),開啟位置反饋并做正反向標(biāo)定。降低換向時(shí)的加速度和速度,給系統(tǒng)足夠的穩(wěn)定時(shí)間。針對(duì)壓電臺(tái),可啟用遲滯補(bǔ)償或前饋算法。機(jī)械上檢查間隙、摩擦和安裝應(yīng)力,必要時(shí)重新安裝或重新預(yù)緊。實(shí)驗(yàn)環(huán)境保持恒溫、低振動(dòng),避免線纜對(duì)位移臺(tái)產(chǎn)生額外拉力。