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為什麽納米位移台在低速運動時容易抖動?

納米位移台在低速運動時容易出現抖動,主要原因可以歸結為(wei) 以下幾點:
1. 靜摩擦(stick-slip效應)
在低速運動時,靜摩擦力起主導作用。位移台可能在克服靜摩擦力後突然滑動一小段距離,再次停滯,形成微小的跳動。
這種”卡住-滑動-卡住”的現象就是stick-slip效應,是低速抖動常見的根源。
2. 驅動器分辨率限製
如果位移台使用步進式驅動(如壓電陶瓷步進器、步進電機等),在低速時,步長或脈衝(chong) 分辨率不足,導致運動呈現離散跳躍,而不是連續平滑移動。
小範圍內(nei) 無法細致過渡,從(cong) 而表現為(wei) 震顫或微跳。
3. 控製係統帶寬不足
位移台的閉環控製係統(比如PID控製器)如果帶寬較低,無法及時響應微小的位置變化。
低速時係統輸出微弱,控製精度要求又高,反饋滯後容易引發小幅度的震蕩。
4. 係統噪聲影響
在低速運動下,驅動電壓、電流信號變得非常微弱,容易受到外部電磁幹擾、電源噪聲影響。
這些噪聲在控製信號中表現得更明顯,從(cong) 而導致位置不穩定和輕微抖動。
5. 機械結構微小鬆動或彈性變形
導軌、滑塊、聯接件如果存在極小的鬆動或者彈性回彈效應,會(hui) 在低速驅動下因力的變化而產(chan) 生細小抖動。
機械結構不夠剛性也是低速不穩的潛在來源。
6. 壓電材料本身的滯回和蠕變特性
如果使用壓電陶瓷驅動,壓電元件在低速下的滯回(Hysteresis)和蠕變(Creep)效應更加明顯,容易導致響應遲滯、抖動現象。