第四軸在應用中需從硬件隔離、信號傳輸優化、電源管理、接地處理及軟件濾波五方面防止干擾信號,具體措施如下:
一、硬件隔離技術
第四軸采用光電隔離、變壓器隔離或繼電器隔離等硬件手段,切斷干擾信號的物理傳輸路徑。例如,在數控機床中,伺服變壓器可控制電網干擾,配合浪涌吸收器和電抗器實現過電壓、過電流保護;繼電器隔離則通過電磁轉換避免強電與弱電信號直接接觸,防止干擾信號竄入控制系統。
二、信號傳輸優化
線纜選擇:使用屏蔽線、雙絞線或光纖電纜傳輸信號,減少電磁輻射干擾。例如,屏蔽線可有效屏蔽外部電磁場,雙絞線通過絞合結構抵消部分干擾。
線路布局:避免信號線與電力線平行敷設,防止強電通過互感和電容耦合產生干擾;模擬信號與數字信號分開走線,減少信號串擾。
三、電源管理與濾波
電源隔離:為第四軸控制系統配備獨立電源,避免與其他設備共享電源導致干擾。
濾波處理:在電源輸入端加裝濾波器,控制低頻或中頻干擾(頻率可達300MHz),阻止噪聲通過電源線耦合到信號中。
四、接地處理
采用單點接地方式,避免地環流干擾。若第四軸使用交流電源,需將交流電源地線與保護地線相連,確保公共地線電位均勻,防止因電位差引發干擾。
五、軟件濾波與算法優化
數字濾波:在控制系統中采用算術平均濾波、中值濾波等算法,對多個采樣值求平均或取中值,消除隨機干擾。
PID控制優化:通過調整比例(P)、積分(I)、微分(D)參數,增強第四軸系統抗干擾能力。例如,增大比例增益可加快調節速度,減小積分時間常數可消除穩態誤差。



