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117_位置传感器分辨率不足对低速平稳性的限制

发布时间:2026/10/15 4:55:46 来源:尧图企业网站定制
一、那个让人抓狂的"抖一下"几年前调一台直驱转台,速度环给的是 0.05°/s 的极低指令,要求匀速转。上位机曲线打出来,速度反馈像锯齿一样,每隔固定时间就"跳"一下——不是噪声那种毛刺,是规律性的台阶,一个台阶一个台阶往上爬,爬到某个值又往下掉一格,再爬。当时第一反应是电流环没调好,或者机械有爬行。折腾了两天:电流环带宽往上拉,没用;机械预紧重新打,没用;把速度环积分时间加大,台阶变宽了但依然存在;把滤波器截止频率往下压,曲线是平滑了,但相位滞后大到系统开始低频振荡。后来把位置反馈的原始计数单独拉出来看,才反应过来——问题根本不在环路参数上。转台在 0.05°/s 下运行,位置反馈的最小刻度是固定的,每走一个刻度,控制器才"看见"位置动了一次。两个刻度之间的时间里,速度反馈实际上是零。速度环积分器在这段时间里一直以为"没动",拼命攒输出,等下一个刻度到来,位置突然跳一格,速度反馈瞬间冲上去,积分器又赶紧往回拉。如此反复,就是那个台阶。这个坑的本质,是位置量化在低速下变成了速度环的采样保持器,而保持时间由速度和分辨率共同决定。低速时保持时间被拉得很长,长到和速度环的响应时间尺度可比,环路就崩了。二、分辨率到底限制了什么先把一个容易被忽略的关系摆出来。位置传感器的最小分辨刻度记为 Δθ(弧度或度),速度环的采样周期记为 Ts。当轴的

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