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库卡机器人（KRC4/KRC5、KSP 伺服）刚性调整时，滤波参数是抑制振动、平衡刚性与稳定性的关键，核心分为三环低通滤波、陷波滤波、指令平滑滤波三类，需配合 PID 增益与惯量比逐层设定。以下是完整、可现场执行的滤波参数设定方法。

一、前置条件

1. 切换至T1/T2 手动模式，伺服使能 ON，无机械干涉、无卡顿。

2. 登录Expert/Administrator权限（默认密码：kuka）。

3. 已完成负载惯量辨识 / 设定、重力补偿（垂直轴）、PID 三环粗调。

4. 备份当前伺服参数（WorkVisual / 示教器导出）。

5. 原则：先滤波、再增益；先低通、再陷波；小步调整、边调边测。

二、滤波参数分类与核心作用（KRC4/KRC5）

1. 三环低通滤波（基础滤波，抑制高频噪声）

• 电流环滤波：抑制电流高频啸叫，保证转矩稳定。

• 速度环滤波：抑制速度抖动，平衡刚性与稳定性。

• 位置环滤波：平滑位置指令，抑制定位超调。

2. 陷波滤波（Notch Filter，共振抑制，刚性调整核心）

• 针对机械固有频率共振（如 100–500Hz），精准滤除共振频率，保留刚性。

3. 指令平滑滤波（运动滤波，提升轨迹平滑）

• 关节 / 笛卡尔空间滤波，优化加减速，减少冲击。

三、滤波参数路径（示教器 + WorkVisual）

路径 1：示教器（smartPAD，单轴调试，推荐）

1. 主菜单 → 投入运行（Startup） → 服务（Service） → 驱动参数（Drive Parameters） → 选择目标轴（A1–A6）。

2. 进入调节器参数（Regulator Parameters） → 显示电流环 / 速度环 / 位置环滤波。

3. 进入共振抑制（Resonance Suppression） → 陷波滤波参数。

4. 进入运动滤波（Motion Filter） → 指令平滑滤波。

路径 2：WorkVisual（批量配置，项目级）

1. 打开项目 → Device Configuration → 选中KSP 伺服包 → Parameters。

2. 展开Regulator → Current Loop/Velocity Loop/Position Loop → 滤波参数。

3. 展开Resonance → 陷波滤波。

4. 展开Motion → 指令滤波。

四、核心滤波参数详解（KRC4/KRC5，KSP 伺服）

1. 三环低通滤波参数（单位：Hz/ms）

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2. 陷波滤波参数（共振抑制，核心）

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3. 指令平滑滤波（运动滤波）

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五、分步滤波参数设定

步骤 1：电流环滤波设定（打底，一般不调）

1. 确认 $CURR_LPF=5000–8000Hz（出厂值）。

2. 测试：点动运行，电流无高频啸叫、波形平滑。

3. 异常：啸叫→增大至8000–10000Hz；转矩不稳→微调至4000–6000Hz。

步骤 2：速度环滤波设定（动态刚性核心）

原则：刚性越高，滤波越大；先稳速度，再调滤波

1. 初始设置：$VEL_LPF=150Hz。

2. 调整方法：

• 速度环增益（$VEL_GAIN）调高后出现抖动 / 异响：每次 + 50Hz，直至振动消失，上限≤500Hz。

• 无振动：保持100–200Hz，保证响应速度。

3. 经验值：

• 标准负载：150–250Hz。

• 重载 / 垂直轴：200–300Hz。

• 高速 / 高刚性：300–500Hz。

步骤 3：位置环滤波设定（定位刚性优化）

原则：速度环稳定后再调；定位超调→增大滤波；响应慢→减小滤波

1. 初始设置：$POS_LPF=80Hz。

2. 调整方法：

• 定位超调 / 振荡：每次 + 20Hz，直至稳定，上限≤200Hz。

• 定位滞后 / 慢：每次 - 20Hz，下限≥20Hz。

3. 经验值：

• 标准定位：50–100Hz。

• 高精度定位：30–60Hz。

• 高速定位：80–120Hz。

步骤 4：陷波滤波设定（共振抑制，刚性调整关键）

场景：调高刚性后出现固定频率振动 / 异响（如 150Hz）

1. 自动共振检测（推荐）：

• 示教器 → 驱动参数 → 共振抑制 → 开启自动检测（Auto Detect）。

• 点动目标轴正反转（低速），系统自动捕捉共振频率（$NOTCH_FREQ）。

• 检测完成，自动填入，设置NOTCH_WIDTH=30–50Hz，$NOTCH_DEPTH=90%。

• 启用 $NOTCH_EN=1，测试振动是否消除。

2. 手动设定（已知共振频率）：

• $NOTCH_EN=1。

• $NOTCH_FREQ=共振频率（如 150Hz）。

• $NOTCH_WIDTH=20–50Hz（共振峰越窄，带宽越小）。

• $NOTCH_DEPTH=80–100%（振动越强，深度越大）。

3. 多共振点：启用多段陷波（KRC5 支持），分别设定不同频率。

步骤 5：指令平滑滤波设定（轨迹优化）

1. 关节滤波（$JOINT_LPF）：30–50Hz，多轴联动时适当增大（50–80Hz）。

2. 笛卡尔滤波（$CART_LPF）：20–40Hz，轨迹平滑需求高时增大。

3. 加速度滤波（$ACC_FILTER）：10–20ms，重载 / 大惯量时增大至20–30ms。

步骤 6：垂直轴（A2/A3/A5）特殊处理

1. 速度环滤波：200–300Hz（比水平轴高 50%）。

2. 陷波滤波：优先启用，垂直轴共振概率更高。

3. 指令滤波：适当增大，提升稳定性。

六、滤波与 PID 增益配合原则（刚性调整核心）

1. 先滤波、再增益：滤波不足时，盲目提高增益必振。

2. 增益↑ → 滤波↑：刚性越高，需更强滤波抑制振动。

3. 陷波优先于降增益：共振时，先启用陷波，再考虑降增益，保留刚性。

4. 三环匹配：电流环滤波 > 速度环滤波 > 位置环滤波（带宽递减）。

七、验证标准（滤波设定合格判定）

1. 低速测试（10% 倍率）：正反转平稳，无抖动、无啸叫。

2. 定位测试：重复定位误差＜0.05mm，无超调、无漂移。

3. 高速测试（80%–100% 倍率）：运行平稳，无共振、无跟踪误差。

4. 波形监控：电流 / 速度 / 位置波形平滑，无突变、无共振峰。

5. 负载测试：带额定负载运行 10 分钟，负载率＜70%，无过载报警。

八、常见问题与处理

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九、快速调试流程（15 分钟现场版）

1. 电流环滤波：保持5000–8000Hz，检查无啸叫。

2. 速度环滤波：150Hz 起步，振动则 **+50Hz**，稳定为止。

3. 位置环滤波：80Hz 起步，超调则 **+20Hz**，定位准为止。

4. 陷波滤波：自动检测共振频率，启用并优化带宽 / 深度。

5. 指令滤波：关节30–50Hz，笛卡尔20–40Hz，优化轨迹。

6. 验证：低速、定位、高速、负载，保存参数。

十、参数推荐表

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