運動(dòng)控制系統作為一些自動(dòng)化設備的核心部分，其可靠性和穩定性直接影響設備的性能，而影響其可靠性和穩定性的主要因素之一是抗干擾問(wèn)題。因此，如何有效地解決干擾問(wèn)題是運動(dòng)控制系統的設計中的一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。

一、干擾現象

在應用中，常會(huì )遇到以下幾種主要干擾現象：

第一種：控制系統未發(fā)指令時(shí)，電機無(wú)規則地轉動(dòng)。

第二種：伺服電機停止運動(dòng)，運動(dòng)控制器讀取電機位置時(shí)，由電機端部的光電編碼器反饋回的數值無(wú)規律亂跳。

第三種：伺服電機運行時(shí)，所讀取的編碼器的值與所發(fā)出指令值不吻合，且誤差值是隨機的，無(wú)規律的。

第四種：伺服電機運行時(shí)，所讀取的編碼器的值與所發(fā)出指令值的差值為一穩定的值或呈周期性變化。

第五種：與交流伺服系統共用同一電源的設備（如顯示器等）工作不正常。

二、干擾源分析

干擾進(jìn)入運動(dòng)控制系統的渠道主要有兩類(lèi)：

1、信號傳輸通道干擾，干擾通過(guò)與系統相聯(lián)的信號輸入通道、輸出通道進(jìn)入；

2、供電系統干擾。

信號傳輸通道是控制系統或驅動(dòng)器接收反饋信號和發(fā)出控制信號的途徑，因為脈沖波在傳輸線(xiàn)上會(huì )出現延時(shí)、畸變、衰減與通道干擾，在傳輸過(guò)程中，長(cháng)線(xiàn)的干擾是主要因素。任何電源及輸電線(xiàn)路都存在內阻，正是這些內阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒(méi)有內阻，無(wú)論何種噪聲都會(huì )被電源短路吸收，在線(xiàn)路中不會(huì )建立起任何干擾電壓，此外，交流伺服系統驅動(dòng)器本身也是較強的干擾源，它可以通過(guò)電源對其他設備進(jìn)行干擾。

三、抗干擾的措施

1、供電系統的抗干擾設計

（1）執行電源分組供電，例如，將執行電機的驅動(dòng)電源與控制電源分開(kāi)，以防止設備間的干擾

（2）采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動(dòng)器對其他設備的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。

（3）采用隔離變壓器，考慮到高頻噪聲通過(guò)變壓器主要不是靠初次級線(xiàn)圈的互感耦合，而是靠初次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抗共模干擾能力。

2、信號傳輸通道的抗干擾設計

（1）光電耦合隔離措施

長(cháng)距離傳輸過(guò)程中，采用光電耦合器，可以將控制系統與輸入通道、輸出通道以及伺服驅動(dòng)器的輸入、輸出通道切斷電路之間的聯(lián)系。如果在電路中不采用光電隔離，外部的尖峰干擾信號會(huì )進(jìn)入系統或直接進(jìn)入伺服驅動(dòng)裝置，產(chǎn)生第一種干擾現象。光電耦合的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾 ， 從而使信號傳輸過(guò)程中的信噪比大大提高。主要原因是：干擾噪聲雖然有較大的電壓幅度，但能量小，只能形成微弱電流，而光電耦合器輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作，一般導通電流為10-15mA，所以即使有很高的大幅度的干擾，由于不能提供足夠的電流而被抑制掉。

（2）雙絞屏蔽線(xiàn)長(cháng)線(xiàn)傳輸

信號在傳輸過(guò)程中會(huì )受到電場(chǎng)、磁場(chǎng)和地阻抗等干擾因素的影響，采用接地屏蔽線(xiàn)可以減小電場(chǎng)的干擾。雙絞線(xiàn)與同軸電纜相比，雖然頻帶較差，但波阻抗高，抗共模噪聲能力強，能使各個(gè)小環(huán)節的電磁感應干擾相互抵消。另外，在長(cháng)距離傳輸過(guò)程中，一般采用差分信號傳輸，提高抗干擾性能。采用雙絞屏蔽線(xiàn)長(cháng)線(xiàn)傳輸可以有效地抑制第二、三、四種干擾現象的產(chǎn)生。

（3）接地

接地可以消除電流流經(jīng)地線(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的噪聲電壓，除了要將伺服系統接大地外，信號屏蔽線(xiàn)也要接地，防止靜電感應和電磁干擾。如果沒(méi)有正確的接地，則可能會(huì )出現第二種干擾現象。