PLCopen运动控制FB模式下的
相位补偿与平滑延迟
一、相位补偿
而在PLCopen运动控制FB模式则无此参数对应（如MX-F,MX-R系列等），则需要自行实现相位补偿。其实简单运动控制模块的相位补偿原理很简单，相位补偿量为相位补偿超前时间*当前速度，经过补偿时间常数滤波后的值。根据说明，这是一个一阶滞后滤波。
使用后向差分时，公式如下，其中T为相位补偿时间常数，Ts为采样时间
以下内容以MXR为例，阐述主要计算方法
我们可以创建一个虚拟编码器轴，用来进行补偿，设置如下，计数器上下限主要取决于位补偿超前时间*补偿速度，假设最大速度10000pulse/s，补偿时间50ms，则可以设置为5000，当然设置大一点也无所谓。
创建一个与网络周期同步的程序来更新这个虚拟编码器轴的当前值。（网络周期默认2ms，采样时间就等于是网络周期为2ms）
计算补偿量的公式如下，假设补偿时间50ms,补偿时间常数20ms，这个程序写在网络周期同步的程序里面。
我们设置一个主轴，两个从轴跟随主轴同步，一个从轴使用高级同步模式，使用凸轮相位补偿参数设置进行补偿，另外一个轴设置了子输入轴使用虚拟编码器轴（Axis0004）进行补偿，但是凸轮相位补偿参数中不进行补偿。
主程序中计算两个从轴位置的偏差，使用GX LogViewer对偏差进行监控，在主轴速度为10000pulse/s，加速度为10^6pulse/s²,加加速度为10^6/s³时，主轴一次启停采集到的波形如下如所示（每个扫描周期采集，扫描周期约为0.08ms，理论加速时间140ms左右）。最大正偏差为30pulse左右，最大负偏差为-13pulse左右。可以认为和系统自带的补偿功能效果一致。
然后我们再创建一个程序，这时我们使用MC_CombineAxes进行补偿，与高级同步中使用参数补偿的轴对比如下。可以看到效果几乎一模一样（只是减法顺序反了导致符号相反）。因此可以使用这种方式补偿相位滞后。
误差分析：启停部分的误差主要由于自己计算的轴有一定的滞后量，这是因为我们使用的补偿量是用Axis.MD.SetVelocity直接计算的，这个值可能经过了滤波处理存在滞后。同时，在扫描程序(图中标注为Ps)中获取的输出轴的指令值（运动计算，图中标注为M）和与同步周期同步的程序中的计算值（图中标注为Pe）可能会存在最大一个网络周期的偏差。（即Ps在Pe与M的中间执行的部分），这个偏差导致了恒速段的毛刺。（恒周期程序执行在运动计算前，运动计算后进行网络刷新，理论上毛刺不影响实际控制）
二、相位滞后
在简易运动控制模块中，还有如下参数可以抑制速度的波动
根据软件中的说明，显然这是一个移动平均滤波器。
其中h(k)是滤波器的系数，N是阶数。移动平均滤波器的系数均为1/N。移动平均的幅频响应特性如下图所示（N=10,采样频率=1000HZ），可见在0-100HZ（主瓣）内呈现的是低通滤波器特性，因此可以用来过滤高频噪声，100HZ以上呈现重复的波形，因此滤波的性能相对一般。
移动平均的相频特性如下图所示，呈折叠状。
将其展开后，理想的相频特性是一条经过原点直线，因此对于各个频率的信号，移动平均的延时是相同的，因此可以保持波形。滞后时间=N∗Ts，Ts为采样时间，N为窗口大小。
综上所述，移动平均滤波器实现了保持波形，滤除高频干扰的功能。因此如果在伺服控制中使用，便可以实现振动抑制和实现多轴同步的高路径精度。PLCopen运动控制FB模式下，MCv_SmoothingFileter功能块的功能原理是类似的，因此可以使用这个FB块实现原来输出轴平滑时间常数的功能。
构建一条三角函数的凸轮曲线（高次谐波分量相对较少）。
三个从轴跟随主轴做凸轮运动，第一个从轴采用高级同步模式，凸轮输出平滑时间常数设置为50ms,第二个从轴使用MC_CamIn同步，然后使用MCv_SmoothingFilter进行平滑，频率设置为20，第三个从轴与第二个从轴类似，只是经过两个MCv_SmoothingFilter进行平滑，频率都为40，使用GX LogViewer采集输出波形如下。
合并显示可见曲线几乎完全重合，说明滞后可线性叠加且平滑效果相同。
原始波形与使用MCv_SmoothingFilter滤波后的波形，不改变形状只是滞后了50ms（因为原波形高频分量很少）,说明了移动平均滤波可以保持波形的特点。因此同步时通过这种方式滤波，可以在抑制振动的同时保持多轴的位置同步关系。
位置:
