伺服控制系统常见的干扰来源

一、引言

伺服控制系统作为现代工业自动化中的核心组成部分，其稳定性和精确性对于整个生产线的运行至关重要。然而，在实际运行过程中，伺服控制系统往往会受到各种干扰因素的影响，导致系统性能下降甚至出现故障。本文将详细探讨伺服控制系统常见的干扰来源，并结合相关数字和信息进行阐述，旨在帮助读者更好地理解和应对这些干扰。

二、伺服控制系统常见的干扰来源

电源干扰

电源干扰是伺服控制系统中最为常见的干扰来源之一。它主要通过两种途径影响系统性能：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这种干扰往往被忽视，但实际上对系统的影响不容忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这种干扰往往特别严重。电源干扰可能导致伺服控制系统内部元器件损坏，引起系统故障。

为了降低电源干扰的影响，可以采取以下措施：

使用稳压器、隔离变压器等设备，稳定电源电压，减少电网干扰。

对信号线进行屏蔽处理，减少外部感应干扰。

优化电源布线，避免与信号线平行走线，减少电磁耦合。

信号线引入的干扰

信号线引入的干扰也是伺服控制系统中常见的干扰来源之一。由信号引入的干扰会引起电路板元件工作异常，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。信号线引入的干扰经常发生于信号距离长的应用案例上。

为了减少信号线引入的干扰，可以采取以下措施：

使用屏蔽电缆或双绞线，减少外部电磁辐射的干扰。

对于长距离传输的信号线，采用中继隔离的方法，屏蔽掉感应电压。

优化信号线布线，避免与电源线平行走线，减少电磁耦合。

接地系统混乱的干扰

接地是提高电子设备抗干扰的有效手段之一，但错误的接地反而会引入严重的干扰信号，使系统无法正常工作。在伺服控制系统中，如果接地系统混乱，各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，将引起地环路电流，影响系统正常工作。

为了解决接地系统混乱的问题，需要采取以下措施：

对系统的接地进行合理规划，确保各个接地点电位分布均匀。

使用低阻抗的接地线，减小地环路电流的影响。

对于高电平信号和低电平信号，采用分开接地的方式，避免互相干扰。

电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）

电磁干扰和射频干扰是伺服控制系统中另一种常见的干扰来源。这些干扰主要来自于电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的空间辐射电磁场。这些干扰可以通过直接对伺服内部的辐射或通过通信线路感应产生干扰。

为了降低电磁干扰和射频干扰的影响，可以采取以下措施：

使用屏蔽电缆，减少外部电磁干扰对信号的影响。

确保系统的良好接地，减少电气干扰。

在电源线上添加滤波器，抑制高频噪声。

其他干扰来源

除了上述常见的干扰来源外，伺服控制系统还可能受到其他因素的影响，如温度变化、机械振动和冲击、反电动势等。这些干扰都可能对系统性能产生不利影响。

三、结论

伺服控制系统常见的干扰来源多种多样，包括电源干扰、信号线引入的干扰、接地系统混乱、电磁干扰和射频干扰等。为了降低这些干扰对系统性能的影响，需要采取一系列措施进行防护和补偿。在实际应用中，应结合具体应用场景和干扰类型，综合考虑各种因素，并采取相应的防护措施和补偿措施，以确保伺服控制系统的稳定性和精确性。