舵机高精度测试实验报告
舵机系泊实验
舵机系泊实验
一．试验要求
1．舵角指示器校对.以舵角机械舵角指示器的示角为基准。
校对电动舵角指示器，误差不大于±1º，但是舵角处在零度位置时各舵角指示器应无误差。
舵角电气限位应在左35º
±1º或右35º±1º时停止转动。
机械限位角度一般应大于电气限位1º-1.5º舵角最大不得超过37º左(右)舵到右(左)舵35º-30º所需时间不大于28秒。
二.试验方法
1.舵角指示器校对，以舵机上的机械舵角指示器的示角为基准。
校对驾驶室，舵机舱的电
动指示器的正确性，校验时自0º分别向两舷操舵，每转5º校对一次舵角指示器，根据舵机上机械舵角指示器的角度，检验驾驶室和舵机房的电动舵角指示器的角度指示值误差是否在规定范围内，校对时应来回各校对一次，并做好记录。
2.检验电气限位开关动作的正确性，操舵至规定限位舵角时。
舵机应停止转动，检验时，
左.右限位舵角应各试验1-2次
3.报警试验低油位将油箱内的油位放至低油时应能发出声光报警,另一种方法是将浮子
开关拆下(或短接触点)失电报警其方法是断开配电板电源开关或控制箱电源开关,此时应发出声光报警, 电机过载其方法是通过控制箱内的有关触点.用模拟办法进行,应发出声光报警.。
舵机转速转向控制实验报告
舵机转速转向控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过掌握舵机的转速、转向控制，加深对舵机工作原理的理解，掌握相关控制技术的应用。
二、实验器材舵机、快速电子开关、直流电源、万用表、工具箱。
三、实验原理舵机是一种常用的控制元件，广泛应用于无人机、航空、机器人等领域。
它通过输入电信号，控制电机的速度和方向来实现转动。
舵机可以分为定速舵机和变速舵机两种，而其中变速舵机更能满足各种场合的需要。
本实验所用的舵机为变速舵机。
它可以按照输入的电信号的占空比来控制舵机的速度和方向，一般的电调模块会利用江苏快3现场开奖的PWM信号控制舵机。
PWM信号由一个矩形波脉冲序列组成，其占空比代表高电平出现的百分比，当占空比较大时，矩形波的高电平时间就较长，此时舵机就会运动速度较快，反之当占空比较小时，矩形波的高电平出现时间就较短，此时舵机就会运动速度较缓慢。
四、实验步骤1. 收集舵机转速和转向控制的相关知识并阅读相关文献。
2. 准备实验器材，将变速舵机按照说明书接好。
3. 打开直流电源，将它设为合适的电压值。
4. 使用万用表检测电源的正负极，连接快速电子开关，并将舵机的三个引脚分别连接到电源、地和电调信号端口。
5. 打开快速电子开关，连接到江苏快3现场开奖的PWM信号源。
6. 按照实验说明书的要求，将闪烁次数的总数改变为不同的数值，比较不同闪烁次数对舵机的速度、转向控制的影响，并记录下相关数据。
7. 将记录下来的数据加以整理，并得到结论。
五、实验结果及分析本实验分别测试了舵机不同的闪烁次数对其速度和转向控制的影响。
从实验结果和所得到的数据可以看出，随着闪烁次数的增加，舵机的速度越来越快，但同时其转向控制更加困难，需要更加准确的控制方法来调整。
根据结果可以得出结论，舵机的运行速度和转向控制均由其输入电信号的占空比控制，但随着输入信号占空比的变化，两者之间的关系会发生变化。
当进行舵机的控制操作时，需要根据具体情况来出发占空比大小，才能得到满意的控制效果。
舵机研究报告
舵机研究报告
舵机是一种将电信号转为机械运动的设备，常用于控制机器人的运动或调节物体的位置。
舵机通常由电机、传感器和控制电路构成。
舵机的工作原理是，通过控制电路将电信号转为PWM信号，
然后传给电机驱动电路，电机驱动电路再根据PWM信号的高
低电平控制电机的转动角度。
舵机内部还装有位置传感器，可以感知电机的位置并与控制电路进行反馈，从而实现精确的角度控制。
舵机的特点是具有很高的精度和稳定性，可以实现准确的位置控制。
它们通常有固定的工作角度范围，例如180度或360度。
舵机的工作电压和电流也有一定的范围，需要根据具体的应用场景进行选择。
舵机在机器人领域有广泛的应用，可以用于控制机器人的关节运动，使机器人能够准确地完成各种动作。
舵机也常用于航模、车模和船模等遥控玩具中，可以控制模型的转向、舵机或其他运动。
在舵机的研究中，常常涉及到舵机的控制算法和控制系统设计。
例如，通过PID控制算法可以实现舵机的准确跟随和稳定控制。
此外，还有一些研究关注舵机的结构和材料，以提高其性能和寿命。
总的来说，舵机是一种重要的电机设备，具有广泛的应用领域。
在舵机的研究中，控制算法和系统设计是重要的研究方向，也有一些研究关注舵机的结构和材料。
随着机器人技术和遥控玩具的发展，舵机的应用前景将更加广阔。
液压舵机的操作实验
实验操作人员需经过专业培训 ，熟悉设备操作规程。
实验过程中，操作人员应佩戴 防护眼镜、手套等个人防护装 备。
实验场地应保持整洁，无杂物 ，确保安全通道畅通。
实验步骤详解
实验前准备
检查液压舵机设备及 实验所需工具，确保 完好无损。
启动液压舵机
按照操作规程启动液 压舵机，检查设备运 行是否正常。
03
确认液压舵机的速度是否稳定，无异常波动或超速现象。
液压舵机停止操作
停止操作前准备
确认液压舵机的停止操作是否符合安全规定，了解紧急停止按钮 的位置。
停止操作
按下停止按钮或拉动紧急停止杆，观察液压舵机是否立即停止运行。
停止后检查
确认液压舵机完全停止，无残余动作或异常声音。
03 实验操作过程
安全注意事项
实验结论总结
实验总结
通过本次实验，我们了解 了液压舵机的性能表现， 验证了其在实际应用中的 可行性。
优缺点分析
对液压舵机的优缺点进行 分析，为其后续的应用和 改进提供参考。
展望
根据实验结果和优缺点分 析，提出对液压舵机未来 研究和应用的展望。
05 实验问题与改进
实验中遇到的问题及解决方案
问题1
对实验的改进建议
1 2
建议1
增加实验样本量，以提高实验的可靠性和准确性。
建议2
引入更多的控制变量，以更全面地研究液压舵机 的性能。
3
建议3
采用先进的测试设备和技术，以提高实验数据的 测量精度和可靠性。
பைடு நூலகம்
对未来实验的展望
展望1
研究液压舵机在不同工况下的性能表现，如不同 压力、不同转速下的性能表现。
舵机频率特性的测试误差分析与修正
/ G
北 京 理 工 大 学 学 报
第, +卷
随着! 的减小而增大"若 ! 为$ ， ／ % %& ’ ! " 采样 # ! " 频率为( ， 则! ／ % ) & ’ " 采集造成的相位误差达到了 ， 已超出了测试精度范围" % * + , 为了减小相位误差， 应尽可能地提高转换频率 ； 但! 过高将造成数据处理负担过重， 同时它 ! ! " ! " 也受限于 ! ／ 不可能无限制提高"通过硬件 " 芯片， 改造可在一定程度上消除信号采集的系统误差： 为 激励信号和响应信号输入通道分别配备独立的 ! ／ 采用同步触发信号保证两路信号严格 " 转换芯片， 同步采集"但是这种措施要求增加硬件投入， 电路 结构更加复杂化， 且! ／ " 转换芯片也存在个体差 别， 导致工作特性也不尽相同" ／ ! " 采集造成的误差属于测试系统的系统误 ［ ］ + ， 然后对测试 差， 可预先测得其大小和变化规律 结果进行补偿和修正， 消除系统误差"作者采取软 件修正的方法来消除误差， 不仅能够消除 ! ／ " 采集 的系统误差， 而且也能够消除其它信号传递环节所 引起的误差"
［ ］ # 系统更高的测试精度
于测试系统频率特性分析的误差修正方法， 并进行 了试验!
< 频率特性测试系统
这里讨论广义上的测试系统， 不仅包括硬件部 分， 而且还包括软件处理算法!测试系统原理框图 如图#所示， 它由测试计算机、 功率放大器和信号调
收稿日期： ! $ $ = $ = $ # 基金项目： “ ” 工程二期投资建设项目 ! # # 作者简介：汪首坤 （ —） ， 男， 博士， 讲师， ： # U " " T < L ’ , 6 Q , + ) R I !Q , + 9 0 N 4 9 * ( 9
升降舵时域响应辨识实验实验报告
升降舵时域响应辨识实验实验报告2015年5月9日星期六升降舵时域响应辨识实验实验报告一、一、实验目的实验目的1) 熟悉舵机的指标与要求；2) 熟悉舵系统响应测试原理；3) 掌握舵系统响应测试原理及方法。
二、二、实验任务实验任务1) 利用阶跃响应方法进行传递函数模型的辨识；2) 将实验数据与模型数据的阶跃响应数据对比分析。
三、三、实验设备器材实验设备器材1) 弹载控制器；2) 舵系统；3) 测试计算机。
四、四、实验原理实验原理通过测试计算机和弹载控制器给舵系统（如升降舵）施加一阶跃信号，采集升降舵的反馈信号，得到阶跃响应曲线。
对数据进行归一化处理后，重新绘制单位阶跃响应曲线，从图中可以读取出峰值时间t p 和最大超调量M p 。
升降舵系统为二阶欠阻尼系统，根据如下方程可以求出二阶模型参数，即 1−=1− =−ln (2−1) 由此可以求取升降舵的传递函数。
五、五、实验内容及数据处理实验内容及数据处理i. 获取实验数据1) 检查测试计算机、弹载控制器和舵系统的连接状态；2) 在测试计算机上启动测试实验软件包，选择舵系统时域响应选项卡；3) 置弹载控制器为舵系统实验模式，上电，待系统工作稳定；4) 在测试计算机上，选择舵为升降舵，并发送舵机归零信号；5)设置阶跃指令信号幅值为+10V，并启动舵机，10s后停止舵机；6)保持实验数据，绘制阶跃响应曲线。
ii. 模型辨识对阶跃响应数据进行归一化处理，其方法为：求取阶跃响应数据的稳态值与阶跃信号幅值之比K，将每个时间点上的阶跃响应数据均除以阶跃信号幅值后重新绘制阶跃响应曲线。
在MATLAB 中，输入如下命令：clear;clcA=xlsread('SJD');figure(1)plot(A(:,1)-203.75,A(:,4)) %绘制原始曲线grid ontitle('图1 原始响应曲线')t=A(:,1)-203.75; %将时间初值置零y=A(:,4)/15.3581; %响应数据归一化figure(2)plot(t,y) %绘制单位阶跃响应曲线grid ontitle('图2 单位阶跃响应曲线')[Mp,n]=max(y);tp=t(n); %找出y的最大值及其对应时间hold onplot(tp,Mp,'*') %峰值点显示及其坐标标注text(tp,Mp,'(0.16,1.08)')text(t(570),y(570)+0.05,'1.0018')保存并运行，其运行结果如图1和图2。
舵机控制精度
舵机控制精度章节一：引言（200字左右）随着机器人技术的迅速发展，舵机作为一种用于控制机械臂、无人机等设备运动的重要元件，其控制精度对于实现精确定位和运动控制至关重要。
本论文旨在研究舵机的控制精度，并分析其影响因素，以期为舵机控制的优化提供一定的理论支持。
章节二：舵机控制精度评估方法（300字左右）舵机控制精度是指舵机在给定控制输入的情况下，输出位置与目标位置之间的误差。
为评估舵机的控制精度，常使用以下方法：1）静态精度评估：通过给定不同的目标位置，并记录舵机输出位置与目标位置之间的误差。
根据误差的统计分析，可以评估舵机的静态精度。
2）动态精度评估：通过给定不同的运动轨迹，并记录舵机在运动过程中的位置误差。
根据运动轨迹的统计分析，可以评估舵机的动态精度。
以上两种评估方法可以综合反映舵机的控制精度。
章节三：舵机控制精度影响因素分析（300字左右）舵机的控制精度受多种因素的影响，下面主要分析以下几个方面：1）机械因素：包括舵机内部结构、齿轮传动系统、轴承等。
这些机械因素直接决定了舵机的位移输出精度。
2）电子因素：包括舵机驱动电路、控制算法等。
优秀的驱动电路和控制算法能够提高舵机的控制精度。
3）环境因素：包括温度、湿度、振动等。
环境因素会对舵机的性能造成一定的影响，导致控制精度下降。
综上所述，机械、电子和环境因素是影响舵机控制精度的主要因素。
章节四：舵机控制精度改进方法（200字左右）为了提高舵机的控制精度，在设计和应用中可以采取以下方法进行改进：1）优化舵机的机械结构，提高齿轮传动系统的精度。
2）优化舵机的驱动电路，提高驱动电路的响应速度和稳定性。
3）改进控制算法，如采用模糊控制、PID控制等方法，提高舵机的控制精度。
4）提供合适的环境条件，减少环境因素对舵机控制精度的影响。
通过上述改进方法，可以有效提高舵机的控制精度。
总结：本论文主要研究了舵机控制精度的评估方法、影响因素以及改进方法。
舵机的控制精度是实现精确定位和运动控制的关键因素，对于机器人技术的发展具有重要的意义。
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。
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舵机测试实验报告
张冲
一、实验目的
为了较好的设计旋翼无人机的舵机控制系统，必须首先确定舵机的旋转精度，舵机精度的高低直接影响控制的精度。
如果舵机的精度达到1°，那么我们现有的控制方式将能很好的实现舵机的控制，从而保证旋翼无人机控制系统的精度。
如果达不到1°，那么我们需要根据舵机的实际精度来改进控制方式，使其尽可能的满足旋翼无人机的控制要求。
所以我们设计了这个舵机测试实验来验证S3156型舵机精度能否达到1°。
二、实验原理
如图1，舵机的控制信号是脉冲宽度调制(Pulse Wide Modulator，PWM)信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
图1 PWM控制信号(左图) 实测得PWM信号(右图) 受到舵机测试仪给出的PWM控制信号之后，与舵机相连的指针将发生偏转，偏转变化
量将通过转台刻度读出。
如果舵机输出位置精度达到1，则满足设计要求。
图2舵机精度测试平台
三、实验步骤
1、把舵机固定在转台中央，使得舵机的转子与转台的圆心重合
2、把舵机输入端与PWM波输出卡的一路输出端相连
3、用网线把PWM波输出卡的主机和电脑连接起来（如图3）
4、打开电脑基于labview的PWM波控制界面，测试舵机在逆时针方向上从-30°到30°的线性特性，然后测试舵机在顺时针方向上从30°到-30°的线性特性，记录每组试验结果。
5、通过第4步实验得出的舵机偏转角度每改变1°时，占空比的改变量，来测试舵机转向1°时的实际偏转角度，即舵机的死区测试。
图3 系统连线实拍图
四、实验器材
S3156高精度舵机，PWM波输出卡，PWM波输出卡主机，电脑，转台，稳压电源，导线。
五、实验数据
因为舵机变向时有明显的死区，所以我们把实验分成顺时针转动和逆时针转动时分别测
逆时针旋转顺时针旋转
偏转角度占空比偏转角度占空比
-30 0.4606 30 0.7879
-29 0.4657 29 0.7828
-28 0.4707 28 0.7778
-27 0.4758 27 0.7728
-26 0.4808 26 0.7678
-25 0.4859 25 0.7628
-20 0.5112 20 0.7376
表1 死区测试：
按照上面表1的数据，可知每一度角度变化对应的占空比变化为0.00505，所以我们设计先从逆时针转动时30°对应的占空比减小1°对应的占空比也就是0.00505，读出舵机实际偏转角度；然后再从顺时针转动时的-30°对应的占空比减少1°对应的占空比，读出舵机实际偏转角度（入表2）。
表2
六、数据处理
1、用matlab 对34组输入输出数据进行描点和一阶曲线拟合并画出舵机的死区跳跃特性曲线（如图4）：
图4
由测试结果可知，PWM波的占空比与舵机的输出角度在同方向上呈良好的线性关系，输出可以非常好的精确到1°，但是在转向的时候有4°的死区，转向时的最低转动角度为5°，也就是说当我需要转向1°的时候，必须先控制PWM波继续往之前的方向偏转4°，然后再给舵机反方向上转1°的占空比，舵机将向反方向上偏转5°，则舵机刚好达到我们要求的转向1°。
七、总结
通过这次采用的高精度PWM波输出卡测试舵机，我们测试出舵机的同方向上能非常好的达到1°的控制精度，但是一旦舵机转向，舵机的齿轮就要填补间隙形成死区，而且常规的死区是我给系统比较小的输入变化值，系统输出不发生变化，当输入达到一定大小时系统输出才开始变化，而我们测试的舵机是你给它一个很小输入变化值，那么舵机马上自己填补间隙并且再往前偏转你给定的变化值对应的角度，直接造成了转向时给小角度输入却发生相对大幅的角度偏转，为我们控制带来了不便。
为了使得系统达到我们的控制精度，控制系统必须先判断舵机是否发生转向，如果转向，继续确定其发生哪个方向上的转向，然后根据我们的死区测试结果使其继续往原方向上偏转一定角度后，再矫正PWM波使舵机转向到你所需要的角度。
·。