
如何分析纳米位移台的残余振动?
分析纳米位移台的残余振动(Residual Vibration),是定位和高速运动优化中的关键一环。以下是一个系统性的方法:
一、采集振动数据
安装高精度传感器
使用 激光干涉仪、电容位移传感器 或 压电加速度计 安装于平台关键位置,记录运动结束后的响应。
记录闭环反馈信号
利用控制系统的内部位置反馈数据(如从编码器或传感器读取的位移信号),获取运动过程和停止后的位置误差曲线。
使用高速数据采样系统
保证采样频率远高于平台结构的主模态频率(通常>5 kHz),以避免混叠效应。
二、分析方法
1. 时域分析
观察平台停止运动后的响应曲线是否有 周期性震荡。
利用过渡响应分析识别平台停止后是否存在欠阻尼振荡(波动收敛慢)。
2. 频域分析
对采集的残余振动信号进行 快速傅里叶变换(FFT),分析主要频率成分。
可识别出残振的固有频率(主模态),判断是否由于结构共振或驱动引起。
3. 模态分析
通过实验模态分析(EMA),获取系统的模态频率和阻尼比。
判断哪些模态被激发,并分析其对残余振动的贡献。
4. 包络分析
对残余震荡信号进行包络解调,可用于提取小幅高频模态残振,尤其在机械噪声背景中有效。