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纳米位移台速度改变后位置发生偏移

在改变速度后位置发生偏移,通常不是“位置丢了”,而是速度变化引入了动态误差或控制状态变化,常见原因主要集中在下面几类。
首先是动态滞后和惯性效应。速度一变,加速度也随之变化,台体和负载会产生惯性力,控制器在瞬态阶段来不及完全补偿,停下来的位置就和原来不一致。速度越高、加速度越大,这种偏移越明显。
其次是控制参数对速度敏感。很多位移台的 PID 参数是在某一速度范围内调好的,速度改变后,系统响应不再匹配,可能出现过冲、欠跟或残余误差,稳定位置发生偏移。
如果是压电位移台,速度变化会明显放大迟滞和蠕变效应。快慢不同的驱动电压变化路径不一样,即使目标位置相同,稳定点也可能不同,尤其在开环或补偿不足时很常见。
再就是摩擦和回差问题。低速时主要受静摩擦影响,高速时进入动摩擦状态,速度切换等于改变了受力条件,系统重新平衡后的位置自然会发生偏移。
传感器和采样因素也会参与其中。速度改变后,位置反馈的采样频率或滤波状态不同,控制器看到的位置和真实位置存在延迟,停止时误差被“锁定”下来。
改善方法上,可以降低速度切换时的加速度,使用平滑的加减速曲线,而不是突变。针对不同速度区间分别优化控制参数,或启用自适应控制。优先使用闭环模式,并检查位置传感器的带宽和滤波设置。对压电位移台,开启迟滞补偿和前馈控制,效果会很明显。