STM32 伺服电机回差

### STM32 控制伺服电机时出现的回差问题及解决方案

#### 1. 回差现象描述
在STM32控制系统中，当驱动伺服电机时，可能会遇到机械部件之间的间隙导致的位置偏差问题。这种现象被称为回差（Backlash），即由于传动机构中的松动或弹性变形造成的运动滞后效应[^1]。

#### 2. 影响因素分析
造成回差的主要原因有以下几个方面：

- **机械结构设计不合理**：齿轮啮合不良、丝杠螺母副配合精度不够等问题都会引起较大的回程误差；
- **材料特性影响**：不同材质具有不同的弹性和热膨胀系数，在温度变化下可能导致尺寸改变从而引发回差；
- **负载波动**：外部施加力矩的变化也会间接加剧这一情况的发生概率；

#### 3. 软件补偿策略实现
针对上述提到的各种可能诱因，可以通过优化算法来减轻其负面影响。具体措施包括但不限于以下几种方法：

##### 预先设定补偿参数
通过实验测定实际存在的最大正向与反向移动量之差值作为预设修正项加入到目标位置计算公式里去，使得每次动作前都考虑到了潜在的影响因子。

float backlash_compensation = measured_backlash; // 测得的实际回差值
target_position += direction * backlash_compensation;

##### 动态调整增益Kp/Ki/Kd
PID控制器内部的比例积分微分环节可以根据当前速度方向动态调节各比例系数大小，以此达到快速响应的同时减少超调量的目的，进而改善定位准确性。

if (current_direction != previous_direction) {
    kp = adjusted_kp_for_new_direction;
    ki = adjusted_ki_for_new_direction;
    kd = adjusted_kd_for_new_direction;
}

##### 使用高分辨率编码器反馈校准
选用更高线数增量式旋转编码器或者绝对型编码器代替原有低精度型号，并结合插补技术提高测量灵敏度，确保能够及时捕捉细微位移变动趋势并作出相应处理决策。

void update_encoder_resolution() {
    encoder.setResolution(HIGH_RESOLUTION);
}