舵机抖动原因分析
舵机抖动的原因之软件部分
舵机抖动的原因有很多，其中硬件上的原因是无法避免的，但是程序上的设计不合理同样会导致舵机的严重抖动，下面我们以串口蓝牙控制舵机的例子来说明怎样避免软件上造成的舵机抖动。
舵机的工作原理就不再细说了，同样假如舵机的脉冲用CPU 的定时器产生周期20ms 的控制脉冲，高电平1ms 对应0°，高电平2ms 对应180°，不同的高电平时间对应着不同的舵机位置。
蓝牙串口通过中断方式接收数据。
如果我们想让舵机停留在某一个固定的位置，那么我们只需要给舵机一个固定占空比的脉冲即可，但是问题出现了，如果蓝牙串口接收中断的优先级比产生舵机所需的定时器中断的优先级高的话，那么在定时器该产生中断的时刻却被蓝牙中断给打断了，从而导致舵机的定时器产生了误差，因而脉冲信号的占空比就会发生变化，占空比发生变化，导致舵机位置发生变化，不断地打断舵机的定时器，导致了舵机占空比不断地变化，从而导致了舵机的位置不停的变化，从而发生抖动现象。
通过下面的图例我们可以看到其他比舵机定时器优先级高的中断对舵机抖动产生的影响
大于1.5ms
大于20ms
因此解决这种因为舵机定时器被打断而造成舵机抖动的问题，需要将舵机定时器的优先级设置为整个系统的最高优先级
沈亚非2014/3/1020ms 周期蓝牙串口中断事件发生，打断舵机定时器假如，固定位置
对应1.5ms 高电
平。
液压舵机的故障分析及处理措施
论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------84.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11致谢-------------------------------------------------------------------12参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
船舶舵机原理及故障的分析与预防
船舶舵机原理及故障的分析与预防摘要：俗话说“大海航行靠舵手”，虽然随着现代导航技术的迅速发展，转向的重要性似乎在下降，但舵机的重要性并不变。
我记得老船长曾经说过:好的司机首先保证这驾驶员首先确保的是两机一密不出问题，即舵机、主机和船舶的水密性不出问题。
，这足以说明舵机在整个船舶系统中的重要性，以及如何确保其正常运行，这对于航行安全至关重要，因此要求船舶工作人员更加了解舵机的特点，并纠正突发的故障。
鉴于此，本文对船舶舵机原理及故障的分析与预防进行了分析，以供参考。
关键词：船舶舵机；原理；故障分析；预防措施引言船舶除了必须具有良好的推进力外，还必须具有良好的机动性，确保主计算机和螺旋桨的正确匹配，船舶的保持和改变取决于舵的作用。
舵装置主要是由舵和操舵装置组成，舵机就是操舵装置的主要部件。
1船舶驾驶工作的基本内容根据SOLAS公约和《国际船舶安全运营和防止污染管理规则》（ISM规则）的要求，各船舶管理公司制定有符合自身实际的船舶安全管理体系，涵盖各国际公约及各港口国的各项工作要求，在这些要求下衍生出不同的工作程序，船舶驾驶员在工作时必须予以执行。
各船舶管理公司的船舶安全管理体系的内容和工作程序基本上相同。
例如：在船舶开航前，驾驶员要做好航次计划（见图1），包括航线、里程、所需的海图、航线安全评估和航行期间的注意事项等内容；在船舶航行过程中，驾驶员要主动接收航行警告信息和气象信息。
在接收到航行警告信息之后，要对航行警告进行筛选：若对该船的航行有影响，需对该航行警告进行标绘；若对计划航线有较大影响，需调整计划航线。
为保证船舶安全航行，无法在值班期间对这些在船舶航行过程中接收到的信息进行筛选，只能在值班结束之后进行改正、标绘和调整。
在做完这些临时性的信息改正工作之后，驾驶员还要依照航行通告对相关海图和航海图书资料进行改正，这些工作的出现无形中增加了驾驶员的工作量。
此外，若航次指令在船舶开航前未定或发生变化，需重新制订航次计划，重新查找相关的航行资料，这会给驾驶员带来额外的工作量，而这种情况在航运市场低迷的背景下是经常发生的。
控制舵机左右摆动
控制舵机左右摆动摘要：舵机在很多工业应用中被广泛使用，尤其是在控制船只、机器人等设备中。
本论文旨在设计一个控制舵机左右摆动的系统。
在第一章中，我们介绍了舵机的基本原理和分类。
在第二章中，我们详细介绍了系统的硬件和软件设计。
在第三章中，我们介绍了系统的性能测试和优化方法。
在第四章中，我们总结了设计的成果并提出了进一步的改进方向。
第一章：舵机的基本原理和分类舵机是一种能够精确控制旋转角度的电机。
它通常由电机、减速器、位置传感器和控制电路组成。
舵机可根据输入信号精确地转动到特定的角度位置。
舵机根据其控制方式和旋转角度的范围可分为模拟舵机和数字舵机。
模拟舵机通过控制输入信号的脉冲宽度来控制舵机转动角度，而数字舵机则通过直接控制舵机的角度值来实现控制。
第二章：系统的硬件和软件设计本系统使用Arduino开发板作为硬件平台，舵机通过舵机驱动模块与Arduino连接。
我们利用Arduino的PWM输出功能来控制舵机转动。
在软件方面，我们使用Arduino的编程语言来编写控制舵机的程序。
该程序通过读取来自用户的输入信号来控制舵机的转动角度。
第三章：系统的性能测试和优化方法为了测试系统的性能，我们使用了示波器和旋转角度测量仪器来对舵机的转动角度和响应速度进行测量。
我们还对系统的响应速度和精确度进行了优化。
通过调整控制算法和参数，我们提高了系统的响应速度和角度控制精度。
第四章：总结和进一步改进方向通过本项目的设计和实现，我们成功地实现了控制舵机左右摆动的系统。
该系统具有高精度和快速的响应速度。
然而，我们也面临一些挑战，如舵机的响应速度受到机械摩擦等因素的限制。
为了进一步改进系统，我们计划研究更先进的控制算法和改进舵机的机械结构，以提高系统的性能和可靠性。
结论：本论文介绍了一个控制舵机左右摆动的系统。
通过硬件和软件设计，我们成功地实现了高精度和快速响应的控制舵机系统。
在性能测试和优化过程中，我们进一步提高了系统的响应速度和角度控制精度。
浅析电动舵机抖动现象
浅析电动舵机抖动现象作者：彭清辉来源：《科学与信息化》2018年第25期摘要本文描述了电动舵机研制过程中出现的抖动现象，并简要分析了舵机抖动的主要原因，为后续电动舵机的研制生产提供参考。
关键词电动舵机；抖动；调整前言舵机是导弹制导控制系统的执行机构，是系统的重要组成部分，其性能好坏直接决定着导弹飞行动态品质。
导弹使用舵机按所使用能源分类，通常分为气压舵机、液压舵机、电动舵机。
传统导弹采用液压舵机或气压舵机作为导弹控制系统的执行机构，液压舵机技术成熟，输出功率大，但由于结构复杂、加工精度高、质量体积大、成本高、技术难度大等缺点，难以满足某些导弹的使用要求。
体积小，质量轻，结构紧凑是未来舵机的重要发展趋势，随着新型稀土永磁材料的出现和专用，以及驱动模块的出现，电动舵机的功率质量比和可靠性等有了大幅提升，电动舵机结构简单可靠、工艺性好、使用维护方便、能源单一、成本低廉且易于控制。
在导弹上得到了广泛应用。
电动舵机作为今后舵机的发展方向，关系着公司未来的发展。
目前公司研制的电动舵机在调试过程中都存在着抖动的共性问题。
1 关于电动舵机抖动的几种类型电动舵机型号众多，不同类型的电动舵机，传动机构各有不同，如：谐波传动、丝杠传动、直齿轮传动等。
各类电动舵机调试过程中都或多或少出现抖动现象。
1.1 类型一：某谐波减速器传动电动舵机因间隙导致空载抖动谐波减速器依靠波发生器的转动，带动揉轮与刚轮齿轮啮合。
输出轴直接与揉轮连接，由于揉轮与刚轮存在齿差，导致揉轮相对于刚轮发生相对转动从而实现传动，由于某谐波减速器传动效率较低，通过磨合提升减少阻尼，提高传递效率，磨合后导致传动间隙增加，在带惯量测试时抖动。
1.2 类型二：某滚珠丝杠传动电动舵机因间隙导致空载抖动滚珠丝杠的传动主要依靠丝杠轴的转动带动丝杠螺母的直线运动，再由丝杠螺母的直线往复运动带动舵轴的正反转动。
由于该型号舵机丝杠两端存在较大蹿动间隙，经试验增加蹿动间隙后，舵机稳定性明显变差，舵机调整周期增加，达到稳定过程的时间明显变长。
船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题
船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题摘要：船舶在海中能够按照驾驶员的指令航行，使船舶改变航向或则维持指定的航向，是依靠安装在船舶尾部的舵机来实现的，由此可见，舵对于船舶的正常航行的重要性是不容置疑的。
当船舶航行时因舵机发生故障对船舶安全的影响是巨大的，对于舵机日常比较容易出现故障的情况，主要分为两大部分。
一是属于硬件类的故障，二是属于软件类的故障。
关键词：概述；故障；注意问题；掌握重点舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍，使得舵机不能正常工作发挥效用。
常见的主要有：1、通信系统的故障。
驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机，舵机接收不到舵令。
驾驶台与舵机间无法通话等。
2、电力系统的故障。
动力电路、配电板等电力输出故障，使电动机无法正常运转。
两路电力线路只有一路可以使用。
3、液压系统的故障。
液压系统密封性能出现问题，有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。
使液压系统不能正常运行。
软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度，船员对舵机的操作存在的问题。
通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉，在需要的时候无法启动应急舵。
综上所述，加强船舶舵机的日常安全检查和及时的维修保养对舵机的工作可靠性延长舵机的无故障使用时间尤其重要，轮机员必须对舵机的基本知识和日常安全检查的重点有所了解。
一、液压舵机概述（一）基本概念从实用意义上讲舵机是使船舶转向的动力机械设备，例如电动液压舵机是指电动机和它所驱动的液压泵所组成，但船上一般笼统地把整个操舵装置称为舵机。
液压舵机基本组成：（1）操纵系统；（2）控制元件；（3）转舵机构；（4）动力输出源。
（二）液压舵机的类型和工作原理现今大型船舶基本都采用电动液压舵机，根据液压油流向控制方法不同可分为泵控型和阀控型两种。
1、泵控型双向变量油泵设置在舵机室，由电动机驱动做单项回转，油泵的流量和吸排方向则通过与浮动杆5的C 相连接的控制杆4控制，依靠油泵控制C偏离中位的方向和距离，来决定油泵的吸排方向和流量。
舵机测试报告
舵机测试报告经过这段时间对舵机的测试，我现在将测试舵机的一些成果和心得记录下来。
以下未必是舵机可能出现的所有问题，但已经可以对实验室现有的舵机进行充分利用。
一、舵机的原理控制信号由接受通道进入调制芯片，获得直流偏置电压。
它内部含有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准电压，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压输出。
最后电压差的正负输出到电机驱动芯片，决定电机的正反转。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压为0，电机停止转动。
以180°角度舵机为例，舵机的控制需要制作20ms周期的时基脉冲，用以和舵机内部基准电压作比较，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms到2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以1.5ms为0°标定，即0.5ms为-90°，1.0ms为-45°，1.5ms为0°，2ms为45°，2.5ms 为90°。
但实际舵机大部分并非180°范围，这里使用180°范围是为了方便举例，建议实际使用时角度控制为0°范围正负60°内，即120°范围内使用舵机。
很多舵机的位置等级有1024个，如果舵机的有效角度范围为180°，其控制的角度精度可以达到180°/1024约为0.18°，即要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。
由于单片机采用定时器中断模拟PWM信号输出，单片机无法达到2us的控制精度，本报告采用两种单片机，控制角度精度为别达到9°和0.9°，稍后会有介绍二、舵机控制PWM脉宽调制值的设定设所选单片机的晶振频率为fosc，AT89S52单片机机的T=12/fosc，定时器中断采用方式2,8位自动重装定时器，定位100us 中断一次，初值等于100/T。
在定时器中断服务程序中使用两个全局变量，一个变量控制高电平时间，一个变量控制低电平时间，两个变量的和为20*1000/100=200，控制PWM脉宽即控制这两个变量的值。
舵机故障分析及应急措施
舵机故障分析及应急措施(共5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--舵机故障分析及应急措施陈向阳中港疏浚有限公司港浚6轮[摘要] 众所周知，船舵的作用是用来改变船舶方向和保持航向的，它的好坏直接影响着整个船舶的航行，所以对船舶舵机的安全检查是轮机人员的经常性进行的最重要的工作之一。
本文希望通过船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述，使大家对舵机的故障分析提供一些借鉴的经验，船舶故障大部分原因是认为造成的，只有提高轮机人员的技术水平，才能有效的避免因船舶故障引起的海事事故。
[关键词] 船舶；液压舵机；故障分析引言施工船舶在航道施工挖泥及在港区内施工需要良好的操纵性能。
除了侧推和双主机外舵机是保证船舶安全的重要装置。
对于舵机日常比较容易出现故障的情况，主要分为两大部分。
一是属于硬件类故障，二是属于软件类故障。
常见故障有：1 通信类故障，2 电力系统故障，3 液压系统故障。
软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度，船员对舵机的操作存在问题。
通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉，在需要的时候无法启动应急舵。
因此加强对舵机的日常维护与保养对工作的可靠性和延长舵机的无故障寿命至关重要，轮机员必须依照使用说明书的要求严格执行，不可因为舵机工作正常而放松对其的维护管理。
液压舵机的基本工作原理船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。
船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。
液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高，工作平稳安全可靠，能缓冲风浪对舵叶的冲击，运转噪音低、振动小，而且可实现无级变速，功率的范围广。
所以现代化的大中型船舶上，广泛采用液压舵机。
故本文以液压舵机作为分析对象。
液压舵机一般采用电动机带动油泵，因而又称电动液压舵机。
液压舵机用油液作为传递能量的介质，利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。
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抖舵，是指比例遥控设备在控制模型过程中发生的一种失控状态。
抖舵时，舵机不能跟随发射机的指令，来回颤抖不止。
抖舵的危害是很大的，尤其在空模中，有可能造成摔机事故。
许多航模爱好者在碰到抖舵情况时，往往是一筹莫展，不知所措。
其实如果知道了产生抖舵的具体原因，许多抖舵现象对于爱好者在业余条件下都是可以消除的。
本文所指的抖舵不包括在特定的无线电干扰环境中，遥控距离已接近设备极限而产生的抖舵。
因为这在许多场合都是正常的。
分析抖舵的原因主要有以下几点。
一、因电源电压不足或电源容量过小造成的。
特别是在接收机与动力电机共用同一组电源的场合更易发生。
虽然大多数情况下接收机电路中都有稳压措施，但在电源电压不足或电源容量过小，动力电机又有较大的启动电流时，稳压电路也会无能为力；由此造成电源电压严重波动，接收机输出波形失常，引起舵机抖动。
就是在接收机单独供电时，如果电源容量过小，又同时配接了多只舵机（特别是功耗较大的强力舵机时）也会产生这种情况、因电源电压不足或因电源容量小而引起的抖舵，只要将电源充足电，或更换大容量的电源即可解决。
当然有时也可以用减小动
力消耗的办法来解决，比如更换一只工作电流较小的动力电机。
这里提醒爱好者：为模型选配合适的电源是模型安全工作的前提。
在运行模型前一定要检查一下电源电压是否充足。
对模型的工作电流，以及电源容量充足的情况下模型安全运行的时间都应做到心中有数，以免造成不应有的事故。
那么怎样才算选配的电源合适呢？可以简单地这样衡量。
在电池电压充足的情况下，启动驱动电路，测量电源电压其波动值应不超过10％，波动越小越好。
当然这只是起码的要求，还要满足一定的安全工作时间。
这可从模型工作电流和电源的安时容量估算出来。
采用动力电机与接收机、舵机分开供电的方法能有效地消除因动力电源波动带来的抖舵。
二、因干扰造成的舵机抖动。
这里所说的干扰包括动力电机或发动机产生火花干扰，以及其它空中的无线电干扰。
火花干扰来自直流电机的换向电刷或发动机的打火栓，因其离接收机都比较近。
随着发射机与接收机距离拉大，火花干扰会变得越加严重。
因此它也是影响控制距离的重要因素。
由于外界干扰的影响，接收机送给舵机的信号质量变差，产生抖舵。
对于空中的无线电于扰，爱好者在业余条件下很难采取有效的措施。
只能尽量选用抗干扰能力比较强的遥控
设备。
一般来说，调频机（FM）的抗干扰性能远优于调幅（AM）机，而脉冲编码的PCM机又比普通调频机好。
不过PCM机目前价值过高，还是普通调频机（FM）更适合众多的爱好者。
为减轻电机或发动机的火花干扰，首先应将接收机安装在尽量远离电机或发动机的地方。
电机壳体或发动机壳体应当用导线接到电源负极上，以便利用电机或发动机壳体将干扰屏蔽掉。
又因火花干扰其频率比较高，所以应在电机两引线端加装低通滤波电路，如图所示。
其中电感可用0.2~1.0mm左右的漆包铜线绕制成空芯线圈。
如果电机功率较大内阻很小，铜线应选择较粗些的线径。
电容值可选用0.01~47uf之间的值。
干扰大时要选择较大的值。
电容应直接焊接在电机引线脚和电机壳之间，并将电机壳接至电源负端。
三、还有很大一部分抖舵现象是因电位器内部接触不良或电阻碳膜面磨损造成的。
对于比例遥控设备来说电位器是十分重要的。
目前大多数遥控设备中的电位器都是合成碳膜电位器。
发射机中的主控电位器担负着确定控制信号脉冲宽度的重任。
如果主控电位器稍有问题，如接触不良或碳膜不均匀，产生的信号脉冲就会不稳定，从而引起舵机抖舵、；舵机内的电位器在舵机驱动电机的带动下起着校准脉冲的作用，
如果接触不良或碳膜面不良同样会使舵机在不良点上产生抖动。
由于主控电位器和舵机电位器经常处在搬动或运转状态，故这二种电位器损坏是造成抖舵的最常见原因之一。
目前国内电位器厂家提供的电位器寿命都在l－2万次左右，其碳膜面往往没有进口的光滑。
不过因电位器引起的抖舵故障处理起来还是十分简便的。
可以把电位器拆开，用软棉团用力将电阻碳膜面擦磨光滑后再装上即可消除抖舵故障。
如果感觉电位器的触点压力偏小，可以将触点抬高些，以增加其压力。
在操作过程中一定要注意不要把触点碰变形了。
遇到磨损严重或电阻面欠光滑的情况，若用棉团擦磨仍不能解决问题的话，可以用少许铅笔芯粉进行擦磨。
电位器修复完毕，可以用指针式万用表的R＊100档检测一下修复情况。
方法是用表笔测住电位器焊线端，转动电位器旋柄，如果阻值变化均匀，表针无抖动，说明已经成功地修复了；如果指针仍有抖动的地方说明没有修好。
当然对于确实难于修复的电位器只好更换新的了。
如果找不到同样型号电位器，可以用阻值相同，电阻膜固定盘大小合适的其它型号电位器代用。
方法是保留原电位器手柄和滑片部分，只将电阻膜盘换上去。
除了上述原因外，遥控器的内在质量也是影响抖
舵的重要原因之一。
这是在选购遥控设备时应当考虑的、；但在使用过程中出现的抖舵故障，应当从上述原因中去分析。
一但发生了抖舵故障，诊断起来并不困难。
在各类遥控设备说明书中，都普遍强调应先开发射机，后开接收机；先关接收机后关发射机。
其目的是避免接收机在无线电干扰情况下发生不必要的事故。
因此在单开接收机情况下产生的抖舵不一定是故障。
对于空中无线电干扰来说由于是因时、因地而异的，。
可以用更换时间、地点的方法判断出来。
一部模型，如果动力不启动时舵机正常工作，而当动力启动后发生抖舵事故，可以断定不是电位器不良引起的抖舵。
进一步按照前述第一种情况对电源进行检测，如果电源正常说明是动力部分干扰造成的抖舵，可以按照前述第二种情况采用消除干扰措施来解决。
测出电源有问题应按照前面介绍方法进行解决；在确认无干扰且电源电压充足而发生的抖舵往往是电位器有毛病。
对电位器不良引起的抖舵也是很容易判断的，用一只确认不抖舵的舵机对各个通道进行测试操作，产生抖舵的通道的主控电位器即是故障电位器。
反之用工作正常无抖舵的通道对舵机进行检查，那么产生抖舵的舵机的电位器可能有问题。
如果对收、发机和舵机情况都没
把握，也可以判断出来故障电位器。
这是因为电位器造成的的抖舵故障都是固定的。
如电位器某一点磨损或接触不良那么换其它通道依然如故，这样用更换通道的办法可以确定故障舵机。
用更换舵机的方法能够确定主控电位器故障。
明确了故障电位器，就可以按照上述第三种情况，对抖舵故障进行修复了。