航模遥控系统之舵机的原理和控制

ya_pear

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。
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8 m8 _# W" r% L. A$ K" v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。
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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：



0 @, N' M) T: F' o. q1 U9 y0.5ms--------------0度；


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1 h v3 B8 P4 s) q0 I# b1.0ms------------45度；
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+ T3 U$ \" ?9 {+ @1.5ms------------90度；
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1 B" Y; u1 g; T% _7 L! u5 z8 g% o2.0ms-----------135度；

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3 V' y1 C9 T! H+ P7 |
$ W) x6 R( {; N. h! C j2 F2.5ms-----------180度；


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（1）舵机的追随特性

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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。


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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。
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; ?* Z7 i2 Z0 U6 `# }, 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。

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小人物1

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