新聞

納米位移臺在高速運動時出現(xiàn)自激振蕩（self-excited oscillation），主要是因為系統(tǒng)的動態(tài)特性和反饋控制機制在高速度條件下激發(fā)了某些本征頻率或不穩(wěn)定模態(tài)。
我們來詳細解釋一下其中的原理、原因，以及如何預防這種現(xiàn)象：
一、什么是自激振蕩？
自激振蕩是指：
系統(tǒng)內部由于結構特性或控制系統(tǒng)設計不當，在沒有外部周期性驅動的情況下，自身持續(xù)地產生振蕩。
在納米位移臺中，自激振蕩通常表現(xiàn)為：
快速掃描時出現(xiàn)周期性抖動或波紋；
實際運動軌跡偏離目標軌跡，甚至失穩(wěn)；
輸出波形中出現(xiàn)持續(xù)震蕩分量，即使停止運動也可能持續(xù)一段時間。
二、為什么高速運動更容易引發(fā)自激振蕩？
1. 共振頻率被激發(fā)
納米位移臺本身具有結構共振頻率（幾百 Hz 到幾 kHz 范圍）；
高速運動或快速加減速時會包含高頻分量；
如果這些頻率接近臺體的某個共振模態(tài)，就會被“放大”，產生震蕩。
2. 控制系統(tǒng)滯后或增益過高
閉環(huán)控制系統(tǒng)（如 PID 控制器）在高速條件下容易延遲反應；
一旦響應滯后超過一定程度，反饋就會變成“正反饋”，引發(fā)震蕩；
特別是當增益調得太高時，系統(tǒng)會出現(xiàn)超調，進一步導致自激。
3. 機械系統(tǒng)非線性或柔性放大誤差
柔性鉸鏈結構或壓電致動器在高速度下可能產生非線性響應（遲滯、蠕變）；
結構柔順性差時，容易出現(xiàn)結構變形與反彈，造成**“延遲+過補償”效應**；
某些連接部件（比如臺面與載物平臺）存在間隙或彈性，放大了響應中的震蕩分量。
三、如何抑制或避免自激振蕩？
（1）優(yōu)化運動軌跡
避免過快加速度和變加速運動；
采用S曲線加減速或梯形速度控制，減少激發(fā)高頻共振。
（2）調節(jié)閉環(huán)控制參數(shù)
降低 PID 增益，特別是 D（微分）項過高容易引起高頻振蕩；
使用低通濾波器抑制高頻響應，特別是傳感器端的反饋信號；
使用前饋補償來減少控制器滯后引起的誤差。
（3）改善機械結構設計
增加結構剛度，提升系統(tǒng)固有頻率；
減小結構中的間隙、彈性連接部件的變形；
采用阻尼層或減振材料吸收能量。
（4）使用抗振補償控制算法
比如自適應控制、魯棒控制、模型預測控制（MPC）等現(xiàn)代控制技術；
引入振動模式抑制（Notch Filter）針對特定頻率進行補償。