伺服控制系统常见的干扰来源有哪些

一、引言

伺服控制系统作为现代工业自动化领域的核心组成部分，其运行稳定性和精度直接影响到整个生产过程的效率和产品质量。然而，在实际应用中，伺服控制系统常常会受到各种干扰因素的影响，导致系统性能下降甚至失效。因此，了解和掌握伺服控制系统常见的干扰来源，对于提高系统抗干扰能力、保障系统稳定运行具有重要意义。本文将详细阐述伺服控制系统常见的干扰来源，包括电源干扰、信号线引入的干扰、接地系统混乱的干扰以及空间辐射干扰等，以期为相关技术人员提供参考。

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。实践证明，因电源引入的干扰造成伺服控制系统故障的情况很多。电源干扰主要有两种信息途径：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，这往往被忽视；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，这种干扰往往非常严重。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

接地系统混乱也是伺服控制系统常见的干扰来源之一。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。

为了消除接地系统混乱的干扰，可以采取以下措施：

规范接地系统，明确系统地、屏蔽地、交流地和保护地等不同类型的地线。

对于电缆屏蔽层，确保其一端接地，避免两端同时接地导致地电位差。

定期检查接地系统的连接状态，确保接地电阻符合要求。

空间辐射干扰

空间辐射干扰是指来自电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的电磁辐射对伺服控制系统产生的干扰。空间辐射电磁场对伺服控制系统的干扰主要通过两条路径：一是直接对伺服内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对伺服通信网络的辐射，由通信线路感应产生干扰。尽管这种干扰发生几率比较少，但一旦发生，可能导致系统严重故障。

为了降低空间辐射干扰的影响，可以采取以下措施：

使用金属屏蔽电缆对伺服控制系统进行保护，减少外部电磁辐射的干扰。

对于重要的通信线路，采用光纤通信方式，避免电磁辐射的影响。

在电磁辐射较强的环境中，采取适当的屏蔽措施，减少电磁辐射对伺服控制系统的影响。

三、总结

伺服控制系统常见的干扰来源包括电源干扰、信号线引入的干扰、接地系统混乱的干扰以及空间辐射干扰等。了解和掌握这些干扰来源对于提高伺服控制系统的抗干扰能力、保障系统稳定运行具有重要意义。在实际应用中，应根据具体情况采取相应的措施来降低干扰的影响，确保伺服控制系统的正常运行。