什么是伺服控制靜態摩擦和動態摩擦？
摩擦是兩個物體之間相對運動的阻力，發生在所有滑動和滾動運動中。在使用潤滑分離滾動或滑動表面的部件（如軸承和齒輪）中，通常存在兩種類型的摩擦：靜態摩擦和動態摩擦。
靜摩擦-也稱為“靜摩擦”-是在運動開始時發生的摩擦，因為兩個表面之間的結合被破壞，潤滑層開始形成。一旦開始相對運動并建立潤滑層，就會發生動態摩擦。靜態和動態摩擦有時被稱為“庫侖摩擦”。一旦潤滑層完全形成，摩擦就與表面的相對速度成正比，稱為粘性摩擦或流體摩擦。
靜摩擦力或靜摩擦力阻止物體移動，直到施加的力（或扭矩，對于旋轉物體）超過靜摩擦力。
了解運動控制部件中的摩擦類型很重要，因為摩擦對調整伺服系統構成特殊挑戰。當系統經歷零速度交叉時（當系統從靜止狀態開始移動或改變方向時），會發生靜摩擦，這尤其有問題，因為它可能導致系統超過其預期位置、速度或扭矩，然后隨著摩擦的減小而振蕩，系統將找到設定點。在最壞的情況下，靜摩擦會完全停止運動。
理論上，可以通過增加伺服控制回路中的增益（尤其是比例和/或積分增益）來補償靜摩擦。然而，一旦運動開始，摩擦從靜態過渡到動態，這將需要過度增益并導致不穩定性。
為了解決摩擦引起的問題，伺服控制器通常包括摩擦補償功能，可以在適當的時間內產生適當的扭矩（或力），克服摩擦而不失穩。
摩擦補償大大改善了位置跟蹤誤差。
摩擦補償方法為前饋控制。前饋摩擦補償（尤其是靜摩擦）最常見的實現方式是將速度相關的前饋控制添加到當前指令中。這增加了發送到電機的電流量，因此電機產生足夠的扭矩以克服高啟動（靜態）摩擦。
通過在電機電流中加入速度相關的前饋控制，可以在無振蕩或不穩定的情況下減小由靜摩擦引起的跟蹤誤差。
前饋增益是一種控制動作。它估計控制算法的理想輸出，預測實現零誤差所需的命令，并將這些命令作為輔助信號注入控制回路。
然而，由于摩擦的減少——在許多情況下，摩擦會顯著減少——一旦運動開始，“摩擦補償窗口”（羅克韋爾自動化公司使用的術語）也可以定義。此參數指定基于定位誤差量或軸速度應用摩擦補償的時間和程度。換句話說，摩擦補償窗口確保增加的扭矩足以滿足系統在任何給定時間點遇到的摩擦類型（靜態或動態）。
此圖顯示了一種類型的摩擦補償窗口。當軸速度在規定極限之間時，摩擦補償電流與速度成正比，以解決靜摩擦問題。對于高于或低于這些限制的速度，摩擦補償電流是恒定的，以解決動態摩擦。
大多數伺服控制器提供摩擦補償，通常采用自動調整算法。盡管摩擦補償對于幾乎所有具有高靜摩擦的系統都很有用，但它最常用于需要非常精確的路徑跟蹤的應用中，例如協調運動和輪廓。
