舵机基础知识

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舵机基础知识单选题100道及答案解析

舵机基础知识单选题100道及答案解析

舵机基础知识单选题100道及答案解析1. 舵机主要用于()A. 控制速度B. 改变方向C. 增加动力D. 稳定平衡答案:B解析:舵机的主要作用是改变方向。

2. 舵机通常由()驱动。

A. 直流电机B. 步进电机C. 伺服电机D. 交流电机答案:C解析:舵机通常由伺服电机驱动。

3. 舵机的控制信号一般是()A. 模拟信号B. 数字信号C. 脉冲信号D. 正弦信号答案:C解析:舵机的控制信号一般是脉冲信号。

4. 舵机的转动角度取决于()A. 电压大小B. 电流大小C. 脉冲宽度D. 脉冲频率答案:C解析:舵机的转动角度取决于脉冲宽度。

5. 常见的舵机旋转角度范围是()A. 0 - 90 度B. 0 - 180 度C. 0 - 270 度D. 0 - 360 度答案:B解析:常见舵机的旋转角度范围是0 - 180 度。

6. 舵机的精度主要取决于()A. 电机性能B. 齿轮精度C. 控制电路D. 以上都是答案:D解析:舵机的精度受到电机性能、齿轮精度和控制电路等多方面因素的影响。

7. 以下哪种不是舵机的应用场景()A. 机器人关节B. 无人机姿态控制C. 汽车发动机D. 模型飞机方向控制答案:C解析:汽车发动机不是舵机的应用场景。

8. 舵机的响应速度主要与()有关。

A. 电机转速B. 齿轮比C. 控制算法D. 以上都是答案:D解析:舵机的响应速度与电机转速、齿轮比和控制算法等都有关系。

9. 为了提高舵机的扭矩,可以()A. 增加电压B. 减小齿轮比C. 使用更大功率的电机D. 以上都是答案:D解析:增加电压、减小齿轮比、使用更大功率的电机都可以提高舵机的扭矩。

10. 舵机在工作时发热的主要原因是()A. 电流过大B. 摩擦损耗C. 电机效率低D. 以上都是答案:D解析:电流过大、摩擦损耗、电机效率低等都会导致舵机工作时发热。

11. 以下哪种舵机的精度较高()A. 塑料齿轮舵机B. 金属齿轮舵机C. 数字舵机D. 模拟舵机答案:C解析:数字舵机的精度通常较高。

船舶舵机的结构组成和特点

船舶舵机的结构组成和特点

船舶舵机的结构组成和特点
船舶舵机是船舶控制系统的重要组成部分,负责控制船舶航向。

本文将介绍船舶舵机的结构组成和特点。

1. 基本组成
船舶舵机主要由以下几个部分组成:
●舵机控制器:接收来自船舶控制系统(如自动舵)的信号,控制舵机的动
作。

●传动机构:将舵机控制器输出的力或扭矩传递到舵杆上,驱动舵面转动。

●驱动电机:提供动力,使传动机构和舵面转动。

●位置反馈装置:检测舵面的位置,将信号反馈给舵机控制器,实现闭环控
制。

●电源和控制系统:为舵机提供电力和控制系统。

2. 舵机类型
船舶舵机根据工作原理可分为两类:
●电液舵机:使用液压油作为工作介质,通过油缸的伸缩驱动舵杆转动。


液舵机具有较大的输出力和扭矩,适用于大型船舶。

●电动舵机:使用电动机作为动力源,通过减速器或链条驱动舵杆转动。


动舵机具有结构简单、维护方便的优点,但输出力和扭矩相对较小,适用于中小型船舶。

3. 特点
船舶舵机的主要特点如下:
●高输出力矩:能够提供足够的力矩驱动舵面转动,实现船舶航向的改变。

●高可靠性:能在恶劣的环境条件下稳定工作,保证船舶航行的安全。

●良好的控制性能:通过控制系统能够实现精确的航向控制。

●易于维护:结构简单,维护方便,降低了运营成本。

舵机的控制方式和工作原理介绍

舵机的控制方式和工作原理介绍

舵机的控制方式和工作原理介绍舵机是一种常见的电动执行元件,广泛应用于机器人、遥控车辆、模型飞机等领域。

它通过电信号控制来改变输出轴的角度,实现精准的位置控制。

本文将介绍舵机的控制方式和工作原理。

一、舵机的结构和工作原理舵机的基本结构包括电机、减速装置、控制电路以及输出轴和舵盘。

电机驱动输出轴,减速装置减速并转动输出轴,而控制电路则根据输入信号来控制电机的转动或停止。

舵机的主要工作原理是通过PWM(脉宽调制)信号来控制。

PWM信号是一种周期性的方波信号,通过调整占空比即高电平的时间来控制舵机的位置。

通常情况下,舵机所需的控制信号频率为50Hz,即每秒50个周期,而高电平的脉宽则决定了输出轴的角度。

二、舵机的控制方式舵机的控制方式主要有模拟控制和数字控制两种。

1. 模拟控制模拟控制是指通过改变输入信号电压的大小,来控制舵机输出的角度。

传统的舵机多采用模拟控制方式。

在模拟控制中,通常将输入信号电压的范围设置在0V至5V之间,其中2.5V对应于舵机的中立位置(通常为90度)。

通过改变输入信号电压的大小,可以使舵机在90度以内左右摆动。

2. 数字控制数字控制是指通过数字信号(如脉宽调制信号)来控制舵机的位置。

数字控制方式多用于微控制器等数字系统中。

在数字控制中,舵机通过接收来自微控制器的PWM信号来转动到相应位置。

微控制器根据需要生成脉宽在0.5ms至2.5ms之间变化的PWM信号,通过改变脉宽的占空比,舵机可以在0度至180度的范围内进行精确的位置控制。

三、舵机的工作原理舵机的工作原理是利用直流电机的转动来驱动输出轴的运动。

当舵机接收到控制信号后,控制电路将信号转换为电机驱动所需的功率。

电机驱动输出轴旋转至对应的角度,实现精准的位置控制。

在舵机工作过程中,减速装置的作用非常重要。

减速装置可以将电机产生的高速旋转转换为较低速度的输出轴旋转,提供更大的扭矩输出。

这样可以保证舵机的运动平稳且具有较大的力量。

四、舵机的应用领域舵机以其精准的位置控制和力矩输出,广泛应用于各种领域。

【精品】船舶舵机基础知识(可编辑

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模型参考控制系统: 设计一个理想(最优)的参考模型,计算机根据实际检
测,实现接近该理想模型的控制规律。 说明:具体
工作原理分析需 要较深基础知识。 因此,本节只做 一般了解。
[第四节要点]:自适应舵的概念一节:舵机的分类、特点;基本要求。 第二节:操舵方式(种类、原理);自动操舵仪
原因:装载不对称,斜向风的持续影响,斜向海潮的持 续影响。—— 对于具有双螺旋桨推进的船舶,螺旋桨推进 的不平衡也会产生不对称偏航。
积分环节工作原理:积分环节可以对偏航持续时间进行 累积,当某舷(侧)偏航持续的时间比另一舷(侧)持续时 间长时,通过环节输出的信号(偏舵角)将继续保持,这个 信号将通过执行机构使舵叶维持在一定的偏转角度上,从而 使船舶具有克服单向偏航的能力。
定义:通过计算机将所有检测信号进行 处理,使舵机按照给定航线进行操舵的自动 舵称为自适应舵。自适应舵可以自动对航线 进行判别,可以自动修正内部参数(例如比 例系数等)以适应船舶的各种状态或海况。
分类:——可分为两类 自校正自适应控制系统和模 型参考自适应控制系统。
自适应舵说明
自校正控制系统: 自动校正系统的控制参数,使性能指标接近最优。
三种基本类型:⑴.比例舵;⑵.比例 - 微分舵;⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
说明:不同基本类型的自动舵,对舵 叶的调节规律是不同的。
偏航与操舵
自动舵方框图
比例舵
比例舵操舵的规律是:偏舵角β的大小与偏航 角φ的大小成比例关系,即:
β= - K1φ 其中:K1为比例系数,负号表示与偏航方向相反。
特点:机构简单,航行保持精度较差,船舶营 运经济性较差(会出现S形航迹)。
时针方向转动,使舵叶向右偏转。
同时舵角反馈同步传递机构带动

舵机知识分享

舵机知识分享

舵机知识分享一,舵机的分类1,按照舵机的工作信号来分类:航模舵机有数码舵机Digital Servo,模拟舵机Analog Servo。

(1)数码舵机是数字传输(数字舵机Digital Servo),灵活方便、可靠、兼容性好,抗干扰能力强,可方便实现双向通信,是必然的趋势;(2)模拟舵机是现有的PWM模拟传输(模拟舵机Analog Servo),即脉宽的变化直接代表控制矢量,容易受干扰;2,按照舵机的工作电压来分类:普通电压舵机(4.8-6V),高压舵机HV SERVO (6-7.4V);高压舵机HV SERVO(9.4-12V)。

高压舵机是工作电压高在6-7.4V;9.4-12V(以后高压舵机的工作电压应该还会更高的),高压舵机的优点就是发热小,反应更灵敏,扭力更大。

3, 按照是否防水来分类:全防水舵机,普通舵机。

(全防水舵机的视频)4,机器人专用舵机与模型舵机的区别机器人用的大部分舵机和模型舵机都是一样的,只是航模用舵机限制转角,一般是90-270°,有些机器人舵机的工作角度到达360度,360度舵机一般都是用到机器人上的。

二,舵机的结构(舵机的结构视频)1,外壳:外壳材料有金属,塑料,半金属半塑料三种。

(全金属外壳舵机,半金属半塑料外壳舵机,塑料外壳舵机)2,马达: 无刷马达,空心杯马达,铁心马达。

(无刷马达舵机,空心杯马达舵机,铁芯马达舵机)3,齿轮套件:舵机的齿轮材料(Gear Material)有塑料和金属之区分,金1 / 2属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型,具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。

4,动力输出轴:(1),动力输出轴材料有塑料和金属之分,大扭力的一般都采用金属材料。

(2),标准舵机的输出轴的齿数有以下三种:25T(FUTABA品牌的舵机),24T (HITEC品牌的舵机),23T (JR品牌的舵机)。

这个参数主要用来匹配舵臂的,因为常规舵臂的齿数也是:25T (FUTABA),24T(HITEC),23T(JR)这三种,只有舵机轴的齿数和舵臂的齿数一样才能使用。

舵机知识

舵机知识

舵机是遥控模型控制动作的动力来源,不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同。

如何审慎地选择经济且合乎需求的舵机,也是一门不可轻忽的学问。

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。

目前在高档遥控玩具,如航模,包括飞机模型,潜艇模型;遥控机器人中已经使用得比较普遍。

舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。

舵机最早出现在航模运动中。

在航空模型中,飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。

举个简单的四通飞机来说,飞机上有以下几个地方需要控制:1.发动机进气量,来控制发动机的拉力(或推力);2.副翼舵面(安装在飞机机翼后缘),用来控制飞机的横滚运动;3.水平尾舵面,用来控制飞机的俯仰角;4.垂直尾舵面,用来控制飞机的偏航角;遥控器有四个通道,分别对应四个舵机,而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动,从而改变飞机的运动状态。

舵机因此得名:控制舵面的伺服电机。

不仅在航模飞机中,在其他的模型运动中都可以看到它的应用:船模上用来控制尾舵,车模中用来转向等等。

由此可见,凡是需要操作性动作时都可以用舵机来实现。

一般来讲,舵机主要由以下几个部分组成,舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。

舵机的基本结构是这样,但实现起来有很多种。

例如电机就有有刷和无刷之分,齿轮有塑料和金属之分,输出轴有滑动和滚动之分,壳体有塑料和铝合金之分,速度有快速和慢速之分,体积有大中小三种之分等等,组合不同,价格也千差万别。

例如,其中小舵机一般称作微舵,同种材料的条件下是中型的一倍多,金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。

需要根据需要选用不同类型。

为了适合不同的工作环境,有防水及防尘设计的舵机;并且因应不同的负载需求,舵机的齿轮有塑胶及金属之区分,金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型,具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。

较高级的舵机会装置滚珠轴承,使得转动时能更轻快精准。

滚珠轴承有一颗及二颗的区别,当然是二颗的比较好。

舵 机

舵 机

5. 为了防止海浪冲击,设防浪阀。
二. 阀控型液压舵机
采用单向定量油泵,油液进转舵油缸的方向由换向阀 的换向实现。 优点:结构简单,造价低。缺点:换向阀换向,液压 冲击较大,可靠性也较差。主泵始终处于最大流量, 因而,经济性较差。
第三节 液压舵机的转舵机构
可分为:往复式和回转式。 一. 往复式转舵机构 见图
2. 滚轮式转舵机构 见图
M zQR 0 m

4
D zp cos R 0 m
2
3. 摆缸式转舵机构 图示
如忽略角,则摆缸式与滚轮式的扭矩特性基本相同。
二. 回转式转舵机构 图示
M zpAR 0 m
特点: (1). 占地小,安装方便; (2). 无需外部润滑,管理简便。转舵时舵杆不受 侧推力,可减轻舵承磨损。 (3). 扭矩一般。 (4). 内漏严重。
第五节 舵机液压系统实例 一. 泵控型舵机液压系统
图示为国产舵机。 1. 工况选择 缸阀、旁通阀、泵阀的开启原则:只要泵正常,泵阀 应全开,选择那一缸,该缸阀开,同时旁通阀关,如 停用该缸,则该缸旁通阀开,而缸阀关。 单泵四缸: 双泵四缸: 单泵双缸:其中一缸有问题,则选择排除对角布置的方 案。
2. 主油路的锁闭: 作用:锁闭油路,防止跑舵;锁闭备用泵油路,防止 倒灌。 3. 补油、放气、压力保护 补油:辅泵3、减压阀7、单向阀8 放气:油路位置最高处。 压力保护:阀15A, 15B,防止电机过载及防浪。 4. 辅泵的作用: 补油、润滑主油泵、冷却。
各阀件的作用介绍: 1. 油路锁闭阀2:锁闭油缸油路、同时锁闭备用油路。 2. 溢流节流阀4:调节移动速度。 3. 液控旁通阀8:工作时截止(由单向阀6提供压力),而当 油泵不能排油,或油路发生故障时,自动接通油缸两 侧油路,不影响其它控制方式及时投入使用。

舵机的工作原理

舵机的工作原理

舵机的工作原理舵机是一种常用的电机驱动装置,广泛应用于机器人、无人机、航模、机械臂等领域。

它的主要作用是控制机械装置的角度或位置,实现精确的运动控制。

在本文中,我们将详细介绍舵机的工作原理。

一、舵机的基本结构舵机主要由电机、减速机、控制电路和反馈装置组成。

1. 电机:舵机通常采用直流电机或无刷电机作为驱动源。

电机的转动产生动力,驱动舵机的输出轴运动。

2. 减速机:舵机的减速机主要由齿轮组成,通过减速比将电机的高速转动转换为输出轴的低速高扭矩转动。

3. 控制电路:舵机的控制电路是舵机的核心部分,它接收外部的控制信号,并根据信号的脉宽来控制舵机的角度或位置。

4. 反馈装置:舵机通常内置有位置反馈装置,如光电编码器或霍尔传感器,用于实时监测输出轴的位置,并将信息反馈给控制电路,以实现闭环控制。

二、舵机的工作原理舵机的工作原理可以简单概括为:接收控制信号→解码信号→驱动电机→输出轴运动→反馈装置监测位置→控制电路调整驱动信号。

1. 接收控制信号:舵机通过接收外部的控制信号来确定输出轴的位置。

控制信号通常采用脉冲宽度调制(PWM)信号,脉宽的变化对应着不同的角度或位置。

2. 解码信号:控制电路接收到控制信号后,会对信号进行解码,提取出脉宽信息。

3. 驱动电机:解码后的信号被送入舵机的驱动电路,驱动电路根据信号的脉宽信息来控制电机的转动。

通常情况下,舵机的驱动电路采用H桥电路来实现正反转和速度控制。

4. 输出轴运动:驱动电机的转动通过减速机传递给输出轴,使得输出轴按照设定的角度或位置运动。

5. 反馈装置监测位置:舵机内置的反馈装置会实时监测输出轴的位置,并将位置信息反馈给控制电路。

6. 控制电路调整驱动信号:控制电路根据反馈装置提供的位置信息,与输入信号进行比较,如果输出轴的位置与设定位置不一致,控制电路会调整驱动信号,使输出轴逐渐接近设定位置,实现闭环控制。

三、舵机的特点和应用舵机具有以下几个特点:1. 高精度:舵机能够实现较高的角度或位置控制精度,通常可以达到数度甚至更小的角度。

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舵机基础知识:最近几年国内机器人开始起步发展,很多高校、中小学都开始进行机器人技术教学。

小型的机器人、模块化的机器人、组件式的机器人是教学机器人的首选。

在这些机器人产品中,舵机是最关键,使用最多的部件。

根据控制方式,舵机应该称为微型伺服马达。

早期在模型上使用最多,主要用于控制模型的舵面,所以俗称舵机。

舵机接受一个简单的控制指令就可以自动转动到一个比较精确的角度,所以非常适合在关节型机器人产品使用。

仿人型机器人就是舵机运用的最高境界。

一、舵机的结构舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等,并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元。

能够利用简单的输入信号比较精确的转动给定角度的电机系统。

舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度,控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。

这样的直流电机控制方式叫闭环控制,所以舵机更准确的说是伺服马达,英文servo。

舵机的主体结构如下图所示,主要有几个部分:外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。

简单的工作原理是控制电路接收信号源的控制信号,并驱动电机转动;齿轮组将电机的速度成大倍数缩小,并将电机的输出扭矩放大响应倍数,然后输出;电位器和齿轮组的末级一起转动,测量舵机轴转动角度;电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度,然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。

舵机的外壳一般是塑料的,特殊的舵机可能会有金属铝合金外壳。

金属外壳能够提供更好的散热,可以让舵机内的电机运行在更高功率下,以提供更高的扭矩输出。

金属外壳也可以提供更牢固的固定位齿轮箱有塑料齿轮、混合齿轮、金属齿轮的差别。

塑料齿轮成本底,噪音小,但强度较低;金属齿轮强度高,但成本高,在装配精度一般的情况下会有很大的噪音。

小扭矩舵机、微舵、扭矩大但功率密度小的舵机一般都用塑料齿轮,如Futaba 3003,辉盛的9g微舵。

金属齿轮一般用于功率密度较高的舵机上,比如辉盛的995舵机,在和3003一样体积的情况下却能提供13KG的扭矩。

Hitec甚至用钛合金作为齿轮材料,其高强度能保证3003大小的舵机能提供20几公斤的扭矩。

混合齿轮在金属齿轮和塑料齿轮间做了折中,在电机输出齿轮上扭矩一般不大,用塑料齿轮。

二、舵机的规格和选型当今使用的舵机有模拟舵机和数字舵机之分(具体差别见第节),不过数字舵机还是相对较少。

下面的技术规格同时适用与两种舵机。

舵机的规格主要有几个方面:转速、转矩、电压、尺寸、重量、材料等。

我们在做舵机的选型时要对以上几个方面进行综合考虑。

z 转速转速由舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来衡量,常见舵机的速度一般在0.11/60°~0.21S/60°之间。

转矩舵机扭矩的单位是K G·CM,这是一个扭矩单位。

可以理解为在舵盘上距舵机轴中心水平距离1CM处,舵机能够带动的物体重量。

电压厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关,在4.8V和6V两种测试电压下这两个参数有比较大的差别。

如Futaba S-9001 在 4.8V 时扭力为 3.9kg、速度为 0.22 秒,在 6.0V 时扭力为 5.2kg、速度为 0.18 秒。

若无特别注明,JR 的舵机都是以 4.8V 为测试电压,Futaba则是以 6.0V 作为测试电压。

舵机的工作电压对性能有重大的影响,舵机推荐的电压一般都是4.8V或6V。

当然,有的舵机可以在7V以上工作,比如12V的舵机也不少。

较高的电压可以提高电机的速度和扭矩。

选择舵机还需要看我们的控制卡所能提供的电压。

z 尺寸、重量和材质舵机的功率(速度×转矩)和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度,一般同样品牌的舵机,功率密度大的价格高。

塑料齿轮的舵机在超出极限负荷的条件下使用可能会崩齿,金属齿轮的舵机则可能会电机过热损毁或外壳变形。

所以材质的选择并没有绝对的倾向,关键是将舵机使用在设计规格之内。

用户一般都对金属制的物品比较信赖,齿轮箱期望选择全金属的,舵盘期望选择金属舵盘。

但需要注意的是,金属齿轮箱在长时间过载下也不会损毁,最后确是电机过热损坏或外壳变形,而这样的损坏是致命的,不可修复的。

塑料出轴的舵机如果使用金属舵盘是很危险的,舵盘和舵机轴在相互扭转过程中,金属舵盘不会磨损,舵机轴会在一段时间后变得光秃,导致舵机完全不能使用。

综上,选择舵机需要在计算自己所需扭矩和速度,并确定使用电压的条件下,选择有150%左右甚至更大扭矩富余的舵机。

三、模拟舵机及其控制原理舵机是一个微型的伺服控制系统,具体的控制原理可以用下图表示工作原理是控制电路接收信号源的控制脉冲,并驱动电机转动;齿轮组将电机的速度成大倍数缩小,并将电机的输出扭矩放大响应倍数,然后输出;电位器和齿轮组的末级一起转动,测量舵机轴转动角度;电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度,然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。

模拟舵机需要一个外部控制器(遥控器的接收机)产生脉宽调制信号来告诉舵机转动角度,脉冲宽度是舵机控制器所需的编码信息。

舵机的控制脉冲周期20ms,宽从0.5ms-2.5ms,分别对应-90度到+90度的位置。

如下图所示:需要解释的是舵机原来主要用在飞机、汽车、船只模型上,作为方向舵的调节和控制装置。

所以,一般的转动范围是45°、60°或者90°,这时候脉冲宽度一般只有1ms-2ms之间。

而后舵机开始在机器人上得到大幅度的运用,转动的角度也在根据机器人关节的需要增加到-90度至90度之间,脉冲宽度也随之有了变化。

对于控制脉冲有的书上讲的是PPM(脉位调制信号),有的定义为PWM(脉宽调制信号)。

准确的讲应该叫什么笔者也没有确定的答案,请恕我才疏学浅。

对与模型遥控器,发射机到接收机之间的信号编码方式是PPM(也有PCM)方式,当然,这个信号的编码传输过程不是接收机到舵机之间,切不可混淆。

对于PPM、PCM在调制信号上面的区别可以看《现代无线通讯》。

对与机器人控制而言,我们一般通过单片机产生PWM信号控制舵机,所以下面对于舵机的控制脉冲都称为PWM信号(一家直言,如若觉得不准确可以来信讨论)。

如果你是爱好者,只是想了解舵机,对于它的控制原理了解到这就可,下面我们将对模拟舵机的具体电路进行分析,需要读者具有初步的模电、数电常识。

我们在网上可以很容易找到Futaba 3003的电路图,如图4.3所示。

PWM由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚,这是周期20ms,脉宽0.5ms-2.5ms之间的PWM信号。

该PWM 信号和内部以5K电位器实际电压为基准的脉冲进行比较,得到的脉冲进行展宽后给H桥,H 桥根据展宽后的脉冲信号驱动电机。

解调后的直流偏置电压和通过电位器得到反馈电压进行比较得到电压差,BA66898根据该电压差通过3脚输送的PWM信号给电机驱动电路BAL6686驱动电机正反转,同时电机转动带动电位器转动,导致比较后的电压差变化,直到电压差为0,电机停止。

查下H-Bridge的驱动信号是脉冲还是什么。

测一下,这个脉冲和电机转动的关系。

叠加在5K的电位器反馈电压之上的还有一个Motor Back EMF,意思是电机反向电动势。

根据电磁感应定律,无论作为电动机还是作为发电机运行,电枢都会产生感应电动势。

发电机中的感应产生的电动势就称为感应电动势,电动机的感应电动势一般称为反电动势。

电动机的感应电动势会和转速成比例变化。

通过搭建桥式伺服电路,可以或许电动机的反电动势,通过和给定的基准电压进行比较,可以实现简单的速度换控制。

3003用这样的方式来进行速度伺服控制,保证舵机的最高速度稳定。

而电位器只是进行点位控制,做简单的位置闭环。

Futaba之外的其它厂家使用的不是BA6688这款IC,一般选择M51660、AA5188、YT5166这些芯片一般没有EMF控制。

控制电路驱动电机的也是利用PWM脉冲,不过此脉冲非彼脉冲,此脉冲占空比是0-100%,周期20ms。

控制电路通过占空比进行调速,通过正反脉冲进行调向。

具体可以看直流电动机控制方面的书籍。

四、数字舵机及其控制原理数字舵机从根本上颠覆了舵机的控制系统设计。

数字和模拟舵机相比在两个方面有明显的优点。

1、防抖。

2、响应速度快。

模拟舵机由于使用模拟器件搭建的控制电路,电路的反馈和位置伺服是基于电位器的比例调节方式。

电位器由于线性度的影响,精度的影响,个体差异性的问题,会导致控制匹配不了比例电压,比如我期望得到2.5V的电压位置,但第一次得到的是2.3V,经过1个调节周期后,电位器转过的位置已经是2.6V了,这样控制电路就会给电机一个方向脉冲调节,电机往回转,又转过头,然后有向前调节,以至于出现不停的震荡,这就是我们所看到的抖舵现象。

我们购买一批舵机会发现有的很好用,有的在空载的时候也会在抖动,有的是在加一定的负载后就开始抖动。

我们不用装出机器人就可以预期一个事实,不停抖动的舵机装出来的仿人机器人是不可能走的很好的,用不停抖动的舵机装出来的机械臂是不可能写字的。

可惜的是,现在的数字舵机还是很贵的,更别提用伺服直流电机+伺服驱动器+运动控制卡搭建的机器人系统了。

模拟舵机的调节周期是20ms(看看模块卡的舵机程序),也就是它的反应时间是20ms。

根据舵机的不同,假设我们估计舵机的速度是0.2s/60°,那么20ms舵机最快的时候转过0.6度才会进行调节,这就是关节在突然出现大负载的情况下,会被扭矩摆动0.6度,然后才纠正回来,我们的直观感觉就是这个舵机不“硬”我们掰动舵盘,可以掰动一个位置。

数字舵机可以以很高的频率进行调节,这个周期和角度会变得非常小,并且有PID调节方式的存在,能够在以很适当的PID参数进行调节,能够让舵机有很高的响应速度,不会出现超调总伺服器舵机:总线伺服舵机实际上可以理解为舵机的衍生品,数字舵机相比与模拟舵机而言是设计上的颠覆,而总线伺服单元对于舵机而言则是在功能和运用上的颠覆。

舵机实际上只能发挥出总线伺服舵机非常微小的部分。

那么什么是总线伺服舵机。

我们先来看一下我们现在使用舵机和数字舵机时遇见的问题。

1、我们利用舵机(不论数字还是模拟)搭建一个仿人机器人,用了20个自由度,用了20个舵机。

每根舵机都要接到控制卡上,有的线还需要延长,所有的线加起来有超过30根,像团海草一样把机器人整个身体缠了个遍,机器人在走动的时候突然发现舵机线被拉松了,机器人一个趔趄把脖子都摔断了。

控制卡上需要做出20个PWM信号接口(我们一直在为这个技术问题发愁,现在或许好一点),那可是长长的一排插针啊。

健忘的我还很容易忘记哪个插针对应哪个舵机,好不容易接上后,一通电,机器人腿转到背后去了,一排查发现腿关节接到肩关节了。

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