
纳米位移台运动方向切换时的延迟原因
纳米位移台在运动方向切换时出现延迟,通常不是控制器“反应慢”,而是系统在方向反转瞬间需要克服一系列物理和控制因素。
常见的是反向间隙和预紧释放。电机丝杆台、交叉滚子导轨等结构在正反向切换时,需要先消除间隙或重新建立预紧力,这段过程位移指令已经变化,但实际位置还没开始动,看起来就像有延迟。
摩擦特性变化也会造成延迟。正向运动时处于动摩擦状态,切换方向后会短暂回到静摩擦,需要更大的驱动力才能起动,这个起动过程在微小位移和低速时尤为明显。
闭环控制中的死区和滤波同样会引入延迟。为了抑制噪声,控制器往往对反馈信号做滤波或设置死区,方向切换时的小位移变化被“吃掉”,直到误差累积到一定程度才开始动作。
对压电纳米位移台来说,迟滞和蠕变是重要原因。反向驱动电压后,位移不会立刻线性反向,而是经历一个缓慢过渡区,表现为方向切换不跟手。
速度规划和加减速设置也会让延迟变得明显。如果控制器在反向前强制减速到零,再重新加速,低速段被拉长,就会感觉方向切换“顿一下”。
还有就是外部因素。负载过大、线缆拖拽力、台面微振动,都会在反向瞬间抵消部分驱动力,放大延迟现象。