|
在航模遥控系统中,控制的执行机构是舵机,这样航模才会在空中作出各种各样的动作和姿态。之前的帖子讲过PPM信号从产生、传送最后是把它送到舵机进行各种位置控制的(送到电调的是控制电机或发动机转动速度的),下面我们就来看看舵机的原理和控制。
9 ^& ^0 z+ L2 b( P* k% |1 H B3 o/ Y: U, r6 K h
& y" q& b# j) [+ i+ R6 R1 @! c
( [/ @; w, h" l# Y8 j
5 h4 C" G( x0 s- p$ X
( g0 ]1 ~5 ^, y5 d
2 C5 O1 L9 t( z1 m( ?( T6 U 3 y- _. x3 ^* Z6 L( Y5 I; o9 s2 B
0091.png (155.31 KB, 下载次数: 45), C- U/ E* }& X2 Z8 [& d
下载附件 保存到相册
2 g; }1 A; }) ~2 [& x2014-5-6 09:13 上传( v; {+ g' n/ H+ T' o" k' l
2 k/ `" V6 g5 x" {0 y* C" L( E6 B
7 e0 E1 q/ d9 o3 j5 D/ R
( X3 T$ h" v& E1 ^! b3 z, v% t, e. v" M5 }+ @
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。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,使得电压差为0,电机停止转动。
n5 l$ m4 o+ M9 Z- M
4 l8 h0 E6 z& F9 Z* E! [
0 ~ E4 M+ d- R, Y0 E/ U7 n' P& s7 _. v% r( \5 b# a
% t7 o6 Y& t9 {9 Q% L* [
4 Z% W ] o5 h8 N
" d5 e6 c, w0 b- ]9 _new.gif (47.39 KB, 下载次数: 49)# }: Y/ C' B" f5 Q. ~. {
下载附件 保存到相册 $ Y' w4 `: r5 R$ }; ?6 z2 y# X
2014-5-6 11:19 上传
6 o& E4 X) g/ t* d; i
2 J! O2 \9 l* l
, d9 c3 M) h: w5 z& i/ x9 q$ @- C( h2 {
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分,总间隔为2ms。以180度角度伺服为例,那么对应的控制关系是这样的:
/ J7 L, X C* \) j" E8 W. m$ T
9 r5 S# _( w p L) h( e/ [4 m9 o
- c0 x7 o0 d/ V
0.5ms--------------0度;
3 x& P6 W" q; o1 \0 {" m& X2 i( [: I9 K* F* g; K
6 G) b- F( c' U9 v/ u
) @. n6 S8 P2 T0 A; y p1.0ms------------45度;: _ _, s9 W# b$ s, {
% }5 u+ g* J, A1 _% }5 h3 u" A$ |; K }7 Y% }+ e
! l* l# m& A# o3 L1 K2 K3 u; t+ J) o! S
1.5ms------------90度;
0 h2 S/ A0 G6 ~+ _/ L+ N/ m9 E2 [ L3 _( K
' v2 z& n' ~) u( ]7 j5 n5 \6 c7 I% ?# x1 _4 L" W9 }( J) Z
2.0ms-----------135度;
: y, A+ G7 D- S4 Q0 j. e* k+ W3 M. z( v; K o% B6 A! v
: A F% W' t. H) `$ n
& x ^( u* v# M2 q2.5ms-----------180度;
# `; P' n% `) j8 w
7 i+ s6 L+ X! o! G9 j
. X- u/ w; x6 e7 Y
0 ?/ c# D& W: p; k# L# ](1)舵机的追随特性
* `6 h/ ]# ]" x0 E6 U9 ~2 g$ ?: O; T m3 p/ ~ ^
! \8 t$ v! U. G6 U4 b# }$ E1 Y" z假设现在舵机稳定在A点,这时候CPU发出一个PWM信号,舵机全速由A点转向B点,在这个过程中需要一段时间,舵机才能运动到B点。2 R0 ?3 b% t! `
- _) E- d& I: C. j
$ l0 r# T+ D$ _) m
9 n9 C2 r5 ]! [: _ H' J4 h, A5 W
0093.png (14.74 KB, 下载次数: 48)9 [9 s4 K1 J8 ^" [' U5 Y
下载附件 保存到相册 + {) h, S! L; ~/ [; k9 y
2014-5-6 09:13 上传8 u4 b9 Y8 Q4 a4 }, Z/ V
" H3 D" z: f, } Y' {. ?& i! t( D2 K, N; \7 a
) a: g* ^" X( L. O
保持时间为Tw,当Tw≥△T时,舵机能够到达目标,并有剩余时间;当Tw≤△T时,舵机不能到达目标;理论上:当Tw=△T时,系统最连贯,而且舵机运动的最快。实际过程中Tw不尽相同,连贯运动时的极限△T比较难以计算出来。1 C/ ]- `$ R, \% O0 w
6 N: i( a' I' l$ m7 U
! l" D& O; I/ _2 @1 Z假如我们的舵机1DIV =8us,当脉冲宽度信号以最小变化量即(1DIV=8us)依次变化时,舵机的分辨率最高,但是速度会减慢。; t+ U) g+ Y: E; E
3 v- I/ ~) V! D3 t# _
0 A$ K$ W# y ?& j% P
|
|