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舵机是怎么通过PWM控制的呢?

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发表于 2019-4-11 14:39:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

舵机已经有很长时间的应用了,它的体积很小,作用大,主要用于角度控制,通常使用于航模、智能小车、机器人,在工业上也有应用,比如船舶,导弹姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的。舵机在许多工程上都有应用,不仅限于船舶,在线制造,制药等工业控制。伺服电路内置于电机单元内,并有一个可定位的轴,通常配有一个齿轮,用电信号控制电动机,该电信号确定轴的运动量。


舵机内部有什么?

要完全了解舵机的工作原理,您需要了解一下引擎盖。内部有一个非常简单的设置:小型直流电机,电位器和控制电路。电机通过齿轮连接到控制轮上。当电机旋转时,电位器的电阻会发生变化,因此控制电路可以精确地调节电机的运动量和方向。 当电动机的轴是在所希望的位置时,电源供应到电动机被停止。如果不是,则电动机以适当的方向转动。通过信号线通过电脉冲发送所需位置。电机的速度与其实际位置和所需位置之间的差值成比例。因此,如果电机接近所需位置,它将缓慢转动,否则它将快速转动。这称为比例控制。这意味着电机只能在完成手头任务时尽可能地运行,这是一个非常有效的小家伙。


如何控制舵机?

通过控制线 发送可变宽度或脉冲宽度调制(PWM)的电脉冲来控制舵机。存在最小脉冲,最大脉冲和重复率。舵机通常只能在任一方向上转90°,共转动180°。电机的中性位置定义为伺服在顺时针或逆时针方向上具有相同的潜在旋转量的位置。发送到电动机的PWM 确定轴的位置,并且基于通过控制线发送的脉冲的持续时间; 该转子将转向所需的位置。舵机希望每20毫秒(ms)看到一个脉冲,脉冲长度将决定电机转动的距离。例如,1.5ms脉冲将使电机转到90°位置。短于1.5ms将其沿逆时针方向移向0°位置,任何长于1.5ms的位置都会使舵机构顺时针方向朝180°位置转动。

当命令这些舵机移动时,它们将移动到该位置并保持该位置。如果在舵机构保持位置时外力推压伺服机构,舵机构将不会移出该位置。伺服可以施加的最大力量称为伺服的扭矩额定值。悍马不会永远保持他们的位置; 必须重复位置脉冲以指示伺服系统保持在原位。


舵机的类型

舵机有两种类型 - 交流和直流。交流伺服可以处理更高的电流浪涌,并且倾向于用于工业机械。直流伺服系统不适用于高电流浪涌,通常更适合小型应用。一般而言,直流电动机比交流电动机便宜。这些伺服电机也专为连续旋转而设计,使其成为让机器人移动的简便方法。它们在输出轴上配有两个滚珠轴承,可减少摩擦,并可轻松接触到静止点调节电位器。


舵机应用

舵机应用于无线电控制的飞机中,用于定位控制表面,如电梯,方向舵,行走机器人或操作夹具。舵机体积小,内置控制电路,尺寸适中。在食品服务和药品中,这些工具设计用于更恶劣的环境,由于在高压和高温下反复洗涤以保持严格的卫生标准,因此腐蚀的可能性很高。伺服系统也用于在线制造,其中需要高重复但精确的工作。


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