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标题: 舵机工作原理的理解误区 [打印本页]
作者: thinkpading    时间: 2011-9-15 09:38
标题: 舵机工作原理的理解误区
很多关于舵机原理的说明都这样说：
  “舵机内部有一个基准电路，产生周期20ms，宽度1.5ms的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。”
但实际上舵机内部有个电位器，它产生一个反馈电压传到控制电路板上，与外加信号进行比较，以电压差来觉得电机的方向和速度，直到电压差为0电机停止。这似乎和以上说法有一些矛盾不解的地方。请问外加信号、电位器、基准电路三者是怎样配合工作的？
另外，这个所谓的基准电路就是舵机内部的那个控制电路板吗？
不对之处，望见谅指教！谢谢！
作者: 飞跃地球    时间: 2011-9-15 10:30
沙发坐等
作者: jjboy    时间: 2011-9-15 13:23
久等了。
我也不知道。
作者: KGy    时间: 2011-9-15 19:26
不是电压差。

对于模拟舵机来说，电位器控制的是积分电路。该电路产生的是周期20ms，脉冲宽度受电位器控制的信号，跟输入信号比较，结果控制电动机转动，直到舵机内部产生的脉冲信号宽度跟输入信号相等为止。其实这个周期也不一定是20ms，它是受输入信号控制，由输入信号上升沿触发舵机内部的脉冲，所以内部脉冲跟输入信号的脉冲一起开始的，等到下降沿的时候就可以比较了，看谁先变低。一高一低的差值去控制驱动电动机的大功率三极管桥式输出级。
内部脉冲=》舵机输出轴目前的位置
输入脉冲=》操纵者期望舵机走到的位置
这种舵机最后两个脉冲还有一定差值的时候，输出信号就不足以驱动电动机了，所以死区或者说误差范围是比较大的。选用启动电压低的电动机，能把死区做到1度左右，基本上很难更好了。死区太小还会引起震荡，也是一种抖舵。

早年有一套《业余无线电爱好者丛书》十分经典。其中一本就是《无线电遥控》。这本书介绍了FM-PPM的详细原理和全部电路，包括一个多通道比例遥控设备实例。还有自制舵机的章节。

我买到的还有《低电压晶体管电路》，《业余无线电测量仪器》等等。其中测量仪器那本书其实一点都不业余，连示波器和扫频仪都介绍了，很强大呵呵。

[ 本帖最后由 KGy 于 2011-9-15 19:32 编辑 ]
作者: KGy    时间: 2011-9-15 19:35
从电路实现上来说，其实也可以用输入信号积分转换为电压，跟电位器的电压相比较。但是这么干精度上要比比较两个数字脉冲的宽度差很多。不同的舵机之间也更难以保证一致性。
无他，就是中间各个量如何转化的运算关系问题。不同的运算过程导致了不同的精度。
作者: ly8008csko    时间: 2011-9-16 16:37
标题: 回复 板凳 KGy 的帖子
很不错的技术贴
作者: luopeixuan    时间: 2011-9-18 10:39
学习！！！
作者: 寒浸紫檀    时间: 2011-9-19 11:17
标题: 回复 楼主 thinkpading 的帖子
学习了、、看不大懂
作者: 5188    时间: 2011-10-14 09:59
说简单点：
        电位器控制舵机板的内部电路使内部振荡与信号一致，舵机就不动了。如果有偏差，马达就会转动带动电位器让其一致。自动跟随信号的变化动作。

够简单明了了吧。:em15:
作者: soybean    时间: 2011-10-14 10:46
数字舵机就没这么麻烦了。。。。
作者: Himalaya    时间: 2011-10-15 22:39
标题: 回复 板凳 KGy 的帖子
正解:em26:
作者: 狐狸    时间: 2011-10-19 18:35
用模拟电位差的是最早的舵机电路才用的，俺96找到过一款74年的小日本所谓舵机，脉冲积分为模拟电位，后面用的是电压比较电路，分立元件做的；还有一款更牛的香港出的玩具船用舵机，直接用LM386小功放芯片和积分电路做的，感觉还不错；
作者: PLA飞飞飞    时间: 2011-10-21 22:38
学习进步中
作者: GWS刘    时间: 2011-11-8 09:09
感觉说得有点太复杂了，看得不是很明白！:em17:
作者: kap    时间: 2011-11-8 09:32
标题: 舵机是经典的闭环控制系统
无论模拟或数字舵机,都是经典的PID自动调节系统.因此,舵机的质量如何也在一定程度上反映了生产地区的综合技术实力.也需要有高质量的:电机\电位器\齿轮组\精密磨具等等基础制造技术的支持.5188说的简洁,明了.
作者: 狐狸    时间: 2011-11-8 18:36
楼上，舵机的驱动板上用的IC只要不是单片机的绝对不是PID的，SN76604 NE544之流都是简单的脉冲宽度比较、展宽加功率驱动桥而已，不信试试用示波器查一下各引脚波形就知道了；
PID的一般都用单片机做的，只有极少几款超级高档的的舵机是用专用的PID专用芯片做的，国内军品中有一两款就是，只是你我这些玩模型的用不上也不会套那么多钞票；

还有哈，舵机如果将脉冲积分成电位是完全的倒退，还不如直接用功率运放（如LM386之类）作，到时候死区大得不得了，袁永明的《无线电遥控》（老版的）这本书中就有好几种电位式的舵机，用三极管就可以堆出来的，六、七十年代用的不少，至于效果嘛，你焊两块板子试一下就知道了；:em15:



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