抖动这种故障有个特点：它看起来很小，但它会让你怀疑整个系统的精度。 我的云台在收到固定的 JointState 指令时，两个轴都在微小地颤， 幅度大概 0.3° 到 0.5°，肉眼勉强可见，但装在云台上的激光雷达把这件事放大了—— 点云在原地"呼吸"，测距值来回跳 ±12 mm。

舵机抖动的成因，按我这些年遇到的频率排序，基本就三类：电源、信号、机械。 按这个顺序查，省时间，因为越靠前越好验证。

01电源：最好排除，先做

舵机在堵转和启动瞬间会拉很大的电流。一颗常见的数字舵机，静止时几十毫安， 转动瞬间可以拉到 800 mA 以上。如果它和逻辑电路共用一路电源，这个尖峰会把 3V3 拉下去—— 这件事我在上一篇掉线排查里已经吃过一次亏，所以这次第一件事就是查它。

测量 · 舵机供电 5 V 支路 · 电流钳
静止保持       42 mA
    收到指令瞬间   760 mA（峰值，约 15 ms）
    回落           55 mA
    5 V 跌落       5.02 V → 4.71 V   // 0.31 V，可接受
    3V3 跌落       3.298 V → 3.294 V // 几乎没动

0.31 V 的跌落不至于让舵机复位，逻辑侧更是纹丝不动。电源排除。 不过为了后面不再反复，我还是顺手补了 220 µF 的电容，把跌落压到 0.11 V——这不解决抖动，但让我心里踏实。

02信号：示波器不会说谎

第二类怀疑是 PWM 本身不稳。舵机靠脉宽定位，典型的 50 Hz、0.5–2.5 ms 映射 0–180°。 如果脉宽在抖，舵机就会跟着抖，这是最直接的因果。

我把示波器挂在信号线上，让系统持续发送同一个角度指令，测了 200 个周期：

测量 · 脉宽 1.500 ms（对应 90°）· 200 次采样
平均     1.5002 ms
    标准差   0.0031 ms  // ±3.1 µs
    极值     1.492 / 1.508 ms

    换算成角度：±3.1 µs ÷ 11.1 µs/° ≈ ±0.28°

找到嫌疑了。±3.1 µs 的脉宽抖动，换算过来正好是 ±0.28°，和观察到的抖动幅度吻合。

但这只是"吻合"，不是"证明"。我做了个对照实验：把信号源从 MCU 的硬件 PWM 换成一台信号发生器， 输出纯净的 1.500 ms 方波——舵机照抖。

这一下把信号这条线也砍了一半：脉宽抖动确实存在，但它不是抖动的原因， 最多是放大器。干净的 1.500 ms 照样抖，说明舵机自己不想安静。

03机械：最意外的一种

前两类都排得差不多的时候，我做了个一直没做的动作：用手按住云台支架。

不抖了。

松开，继续抖。再按住，又不抖。这个实验非常土，但它两秒钟就告诉了我真相： 抖的不是舵机，是整个结构在共振。舵机内部的 PID 在不停地纠正一个微小的位置误差， 纠正产生的力传递给支架，支架的形变又反馈成新的位置误差，形成闭环。 系统在一个它自己制造的正反馈里循环。

位置误差 舵机出力 支架形变 放大 传递 反馈（延迟 < 1 ms，来不及衰减） 结论：刚度不足时，控制环路把结构形变当成了位置误差 → 自激
图 01 — 自激闭环。刚度是这里唯一的变量，把支架固定住等于把这条环路断开。

找到根因之后，修法就很直接了，一共三步，按效果排序：

  1. 加刚度。 支架从 2 mm 亚克力换成 3 mm 铝板，并在悬臂处补一颗 M3 螺丝。 这一条解决了 80% 的问题，肉眼看不出抖了。
  2. 加死区。 在固件里判断：目标角度与上一次指令相差小于 0.5° 时， 不发送。舵机不必为一个它到不了的位置反复纠正。
  3. 降指令频率。 原本 50 Hz 的指令刷新改成 20 Hz。舵机的控制周期本身也就 20 Hz 上下， 发得更快只是让它在两次有效动作之间多抖几下。
firmware · 死区判断
static float last_deg[2] = {0};

    void write_servo(int id, float deg) {
        // 小于 0.5° 的变化不值得发一次指令：
        // 舵机到不了，只会让它在目标附近来回纠正
        if (fabsf(deg - last_deg[id]) < 0.5f) return;
        last_deg[id] = deg;
        servo_set_angle(id, deg);
    }

04修完之后的一点想法

这次最花时间的不是解决问题，是承认问题不在我熟悉的地方。 我是写固件的，遇到抖动本能地去看 PWM 波形、去看定时器精度，那是我擅长也舒服的区域。 而真正的答案在我手能摸到的地方——一块太软的塑料板。

所以我给自己的排查顺序加了一条：在打开示波器之前，先用手摸一遍结构。 听起来不专业，但它最快。

2026.08.20 补充
有同行指出数字舵机的 PID 参数在部分型号上可通过串口调整，降低 P 增益也能缓解自激。 我手上这两颗不支持，没有实测，仅作记录。
2026.08.06 修订
更正：初稿写"脉宽抖动 ±3.1 µs 是主因"，对照实验后应降级为次要因素，正文已改。