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共振抑制和自适应滤波 让步进安静下来.docx
资料介绍
共振抑制和自适应滤波，让步进安静下来
一、步进电机的共振是天生短板
步进电机在特定转速区间有共振——力矩波动和机械固有频率耦合，引发明显振动和噪声。这是步进的天生短板，脉冲型步进尤其明显。现代总线型步进用算法来对付共振，共振抑制和自适应滤波就是核心手段。这一篇聊聊这两项技术。
二、共振从哪来
1. 步进力矩波动。步进电机电流切换产生力矩波动，是振动源头。
2. 机械固有频率。传动机构（丝杆、负载、机架）有固有频率，被激励后谐振。
3. 速度耦合。特定转速下，步进的力矩波动频率和机械固有频率重合，共振被放大。
三、共振抑制的思路
共振抑制有两类思路：
1. 从源头减。减小力矩波动，让振动源头变小。细分、电流环优化、S 曲线加减速，都是这个方向。
2. 从系统抑。加算法抑制特定频率的振荡。陷波滤波器、抗共振算法，都是这个方向。
四、自适应滤波
自适应滤波是抑制共振的先进手段：
1. 识别共振频率。驱动器自动识别系统的共振频率。
2. 实时抑制。对共振频率做滤波或补偿，抑制振荡。
3. 自适应。负载、机械变化时，共振频率可能变，算法能自适应调整。
自适应滤波的价值在于"自动"——不用人工去测共振频率、手动设滤波器，驱动器自己识别、自己抑制。
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