【C】陷波滤波器

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1. 什么是陷波滤波器？

陷波滤波器（Notch Filter，带阻滤波器）
是一种能够“只衰减掉某一特定频率”（或很窄一段频率）的滤波器，
其它频率基本不影响，像“挖了个坑/陷阱”让某个频率信号通过时掉下去消失。

数学上，理想陷波滤波器对该频率的增益是0，对其他频率接近1。

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2. 伺服驱动器里为啥要用陷波滤波器？

在实际伺服电机和机械结构系统中，

• 很容易遇到“机械共振点”（比如某个机械部件有弹性、连接有松动、机构结构有自振频率）

• 当电机运动时，碰巧控制指令/扰动含有该频率成分，就会引起共振，表现为：

  • 电机高速异响
  • 位置/速度波形出现强烈抖动、放大
  • 严重时过流报警，甚至机械损伤

陷波滤波器的作用：

• 就是在驱动器里，把“易共振的频率点”信号滤掉，比如机械共振在42Hz，你就在42Hz做个陷波；
• 这样控制指令里哪怕有42Hz的内容，也被滤波器“吃掉”，大幅抑制机械共振，提升伺服稳定性。

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3. 能用来干什么？实际应用例子

（1）共振抑制

• 这是最常见的用法。
• 用自整定/手动测试查出你设备共振点（如42Hz、135Hz），
• 在伺服驱动器参数里设置陷波滤波器频率（Notch1=42Hz，Notch2=135Hz等），
• 调整带宽（带宽越宽，影响范围大但副作用大；带宽越窄，对准频率效果好，影响小）。

（2）消除电机振动/高频噪音

• 机械结构老化或有弹性部件，经常在某一频率抖动，滤掉这频点后噪音/振动马上变小。

（3）提高伺服系统带宽，防止高增益导致共振

• 做高响应的调试时，带宽调高常常遇到共振，合理加陷波可以让你提升带宽参数，响应更快而又不自激。

（4）有些设备带有多段机械谐振（多频点），可以多级陷波滤波器并联

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4. 陷波滤波器的调试注意点

• 不能乱设：一定要测出具体共振点频率（自整定或扫频），精确设置，否则会误伤正常控制频率
• 带宽不要太宽：太宽会把正常频率段一起滤掉，影响系统响应、拖慢控制
• 一般一个系统可以设1~3个陷波，大部分场合一两个够了

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5. 一句话总结（实用）

伺服驱动器的陷波滤波器，是专门用来抑制和消除机械系统特定共振频率的，有效防止共振带来的抖动、异响和过流，是高性能伺服系统调试的常用工具。

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