納米位移臺在高速運動時出現(xiàn)自激振蕩（self-excited oscillation），主要是因為系統(tǒng)的動態(tài)特性和反饋控制機(jī)制在高速度條件下激發(fā)了某些本征頻率或不穩(wěn)定模態(tài)。
我們來詳細(xì)解釋一下其中的原理、原因，以及如何預(yù)防這種現(xiàn)象：
一、什么是自激振蕩？
自激振蕩是指：
系統(tǒng)內(nèi)部由于結(jié)構(gòu)特性或控制系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，在沒有外部周期性驅(qū)動的情況下，自身持續(xù)地產(chǎn)生振蕩。
在納米位移臺中，自激振蕩通常表現(xiàn)為：
快速掃描時出現(xiàn)周期性抖動或波紋；
實際運動軌跡偏離目標(biāo)軌跡，甚至失穩(wěn)；
輸出波形中出現(xiàn)持續(xù)震蕩分量，即使停止運動也可能持續(xù)一段時間。
二、為什么高速運動更容易引發(fā)自激振蕩？
1. 共振頻率被激發(fā)
納米位移臺本身具有結(jié)構(gòu)共振頻率（幾百 Hz 到幾 kHz 范圍）；
高速運動或快速加減速時會包含高頻分量；
如果這些頻率接近臺體的某個共振模態(tài)，就會被“放大”，產(chǎn)生震蕩。
2. 控制系統(tǒng)滯后或增益過高
閉環(huán)控制系統(tǒng)（如 PID 控制器）在高速條件下容易延遲反應(yīng)；
一旦響應(yīng)滯后超過一定程度，反饋就會變成“正反饋”，引發(fā)震蕩；
特別是當(dāng)增益調(diào)得太高時，系統(tǒng)會出現(xiàn)超調(diào)，進(jìn)一步導(dǎo)致自激。
3. 機(jī)械系統(tǒng)非線性或柔性放大誤差
柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)或壓電致動器在高速度下可能產(chǎn)生非線性響應(yīng)（遲滯、蠕變）；
結(jié)構(gòu)柔順性差時，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形與反彈，造成**“延遲+過補償”效應(yīng)**；
某些連接部件（比如臺面與載物平臺）存在間隙或彈性，放大了響應(yīng)中的震蕩分量。
三、如何抑制或避免自激振蕩？
（1）優(yōu)化運動軌跡
避免過快加速度和變加速運動；
采用S曲線加減速或梯形速度控制，減少激發(fā)高頻共振。
（2）調(diào)節(jié)閉環(huán)控制參數(shù)
降低 PID 增益，特別是 D（微分）項過高容易引起高頻振蕩；
使用低通濾波器抑制高頻響應(yīng)，特別是傳感器端的反饋信號；
使用前饋補償來減少控制器滯后引起的誤差。
（3）改善機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
增加結(jié)構(gòu)剛度，提升系統(tǒng)固有頻率；
減小結(jié)構(gòu)中的間隙、彈性連接部件的變形；
采用阻尼層或減振材料吸收能量。
（4）使用抗振補償控制算法
比如自適應(yīng)控制、魯棒控制、模型預(yù)測控制（MPC）等現(xiàn)代控制技術(shù)；
引入振動模式抑制（Notch Filter）針對特定頻率進(jìn)行補償。