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舵机知识

舵机知识
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DIYer修炼:舵机知识扫盲

双向电梯

? 1 简介

? 2 舵机的结构和原理

? 3 选择舵机

? 4 舵机的支架和连接装置

? 5 如何控制舵机

? 6 舵机应用:云台网络摄像头

?7 如何DIY连续旋转的舵机

?8 连续旋转舵机的应用:5分钟的绘图机器人

1 简介

舵机控制的机器人

● 我猜你肯定在机器人和电动玩具中见到过这个小东西,至少也听到过它转起来时那与众不同的“吱吱吱”的叫声。对,它就是遥控舵机,常用在机器人技术、电影效果制作和木偶控制当中,不过让人大跌眼镜的是,它竟是为控制玩具汽车

和飞机才设计的。

● 舵机的旋转不像普通电机那样只是古板的转圈圈,它可以根据你的指令旋转到0至180度之间的任意角度然后精准的停下来。如果你想让某个东西按你的想法运动,舵机可是个不错的选择,它控制方便、最易实现,而且种类繁多,总能有一款适合你呦。

● 用不着太复杂的改动,舵机就可摇身一变成为一个高性能的、数字控制的、并且可调速的齿轮电机。在这篇文章中,我会介绍舵机使用的的一些基础知识以及怎样制作一个连续运转舵机。

2 舵机的结构和原理

A.标准舵机图解

● 遥控舵机(或简称舵机)是个糅合了多项技术的科技结晶体,它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成,是一套自动控制装置,神马叫自动控制呢?所谓自动控制就是用一个闭环反馈控制回路不断校正输出的偏差,使系统的输出保持恒定。我们在生活中常见的恒温加热系统就是自动控制装置的一个范例,其利用温度传感器检测温度,将温度作为反馈量,利用加热元件提输出,当温度低

于设定值时,加热器启动,温度达到设定值时,加热器关闭,这样不就使温度始终保持恒定了吗。

B.闭环反馈控制

● 对于舵机而言呢,位置检测器是它的输入传感器,舵机转动的位置一变,位置检测器的电阻值就会跟着变。通过控制电路读取该电阻值的大小,就能根据阻

值适当调整电机的速度和方向,使电机向指定角度旋转。图A显示的是一个标准舵机的部件分解图。图B显示的是舵机闭环反馈控制的工作过程。

3 选择舵机

C.大扭力/微型/标准舵机

● 舵机的形状和大小多到让人眼花缭乱,但大致可以如图C所示分类。最右边身材不错的是常见的标准舵机,中间两个小不点是体积最小的微型舵机,左边的魁梧的那个是体积最大的大扭力舵机。它们都是同样的三线控制,因此你可以根据需求换个大个的或小个的。

● 除了大小和重量,舵机还有两个主要的性能指标:扭力和转速,这两个指标由齿轮组和电机所决定。扭力,通俗讲就是舵机有多大的劲儿。在5V的电压下,标准舵机的扭力是5.5千克/厘米(75盎司/英寸),转速很容易理解,就是指从一个位置转到另一个位置要多长时间。在5V电压下,舵机标准转度是0.2秒移动60

度。总之,和我们人一样,舵机的个子越大,转的就越慢但也越有劲儿。

● 赶快想好你要做的东西,让我们开始动手吧。确定做什么之后,选择哪种大小的舵机(标准型、微型、绞盘型)就是小case了,你可以绅士般的从中选个最便宜的。在这个项目中,我选的就是微型系列的HexTronik公司生产的HXT500型舵机,额定数值是扭力0.8千克,转速0.10秒,只花不到4美元就搞定了。

4 舵机的支架和连接装置

D.多种舵盘

● 想在你的项目中用上舵机,就要满足两个条件:一是需要个能把舵机固定到基座上的支架,二是得有个能将驱动轴和物体连在一起的连接装置。支架一般舵机上就有,而且带有拧螺丝用的安装孔。如果你仅仅是测试的话,用点儿热熔胶或者双面泡沫胶带就能轻松的固定住舵机。

● 怎样连接驱动轴呢,你会发现舵机都附带了一些有孔的小东西,这就是舵盘,它可以套在驱动轴,臂上打上了些小孔。你只要用连接棒或者线把物体连到孔上,就可以将舵机的旋转运动变成物体的直线运动了,当然了,选用不同的舵盘或固定孔就能产生不同的运动啦。

● 图示的是几种不同的舵盘。前面4个白色的是舵机附带的舵盘,右边四个是用激光切割机切割塑料得到的DIY舵盘。最右边的2个是舵盘和支架的组合,如果你想实现两个舵机的组合运动,把这个舵盘的支架固定到另一个舵机的支架上就OK了。

E.普通舵盘设计

F.其他舵盘

● 制作普通舵盘对于童鞋们来说是比较容易的,先用矢量作图软件画一个多边形,这个多边形的半径和顶点数都要和舵机驱动轴匹配,这样它就能连接到驱动轴上了,其他种类的也是这样画出来的。

5 如何控制舵机

G.3线接口

● 像图所示那样,舵机有一个三线的接口。黑色(或棕色)的线是接地线,红线接+5V电压,黄线(或是白色或橙色)接控制信号端。

H.控制信号

● 控制信号(如图H)是一种脉宽调制(PWM)信号,凡是微控制器能轻松的产生这种信号。在此文中,我用的是常用的Arduino开发环境下的微控制器。

● 脉冲的高电平持续1到2毫秒(ms),也就是1000到2000微秒(μs)。在1000μs 时,舵机左满舵。在2000μs时,右满舵。不过你可以通过调整脉宽来实现更大或者更小范围内的运动。

● 控制脉冲的低电平持续20毫秒。每经过20毫秒(50次每秒),就要再次跳变

为高电平,否则舵机就可能罢工,难以保持稳定。不过你要是想让它一瘸一拐的跳舞,倒可以采取这种方法。

这是一个完整的Arduino设计程序,在这个程序下,舵机始终在正中间位置,控制起来很容易

I.舵机连接Arduino实验板

● 红色和黑色的线分别接到Arduino开发板的5V电源脚和接地脚上。控制线接到Arduino开发板的数字输入/输出脚9脚上。

● 用Arduino控制舵机也有不太给力的地方,就是Arduino程序把绝大部分时间都浪费在等待延迟命令上,不过童鞋们暂时不要失望,Arduino中内置有舵机函数,你可以用它内置的计数器来同时控制两个舵机(分别在9脚和10脚),是不是又豁然开朗了,这样我们不就能把节省下的编程代码干别的事情了吗。

这是一个调用了舵机函数的程序

6 舵机应用:云台网络摄像头

J.舵机控制的云台网络摄像头

● 看了这么多内容了,是不是有点迫不及待练练手的冲动,那就先来个简单的,材料就是下面这些,两个舵机、一个Arduino板、一个用来装摄像头的可转动基座。先用热胶把第一个舵机的舵盘固定到摄像头的底部,然后把第二个舵机固定到基座上,同时把它的舵盘固定到第一个舵机的一侧,最后把舵盘套到各自舵机上,哇塞,一个云台网络摄像头就这样诞生了。

● 图中是一个纯手工打造的云台网络摄像机,它用的是OpenWrt Linux系统的华硕wi-fi路由器。

● 网络摄像头和Arduino控制板都是用USB集线器连接到路由器上的。

通过Arduino的USB口同时控制两个舵机的程序

● 大致的流程是这样滴,当串口上有两个字节到来时,程序开始工作,赋给第一个字节0-180的值,让它调节摇摆舵机(调左右),同样赋给第二个字节0-180的值,让它调节倾斜舵机(调上下)。

7 如何DIY连续旋转的舵机

K.舵机的内部“解剖”结构

● 任何舵机都能变成一个双向、可调速的降速齿轮电机。通常情况下,需要驱动芯片和其他一些零件才能控制电机的转速和方向,这些部件舵机中都会附带,所以要想得到一个用到机器人上的数控连续旋转舵机,最简单也最便宜的的方法就是自己动手改造一个,哈哈,考验动手能力的时候又来了。

L.拿掉金属挡板

● 需要改动的是部分的电路模块和机械模块,电路模块中,我们要找两个阻值相同的电阻来充当电位计,机械模块中,则要去掉防止电机过速的挡板。

M.卸下塑料挡板

● 下面我们就开始吧,首先,卸开舵机外壳,HTX500舵机的外壳由3个塑料部分扣在一起。你可以用个小一字改锥或是类似的片状工具把他撬开,然后从轴上取下齿轮组,(记得标记好各个小齿轮的位置哦),再从下面小心的取出舵机的电路板。

● 舵机上有两个机械制动挡板,用尖嘴钳卸下驱动轴基座上的金属挡板(图L),用斜嘴钳卸下外壳顶部的塑料挡板(图M)。

N.焊上电阻

O.缠上胶带

● 用两个阻值相加约5 kΩ的电阻来替代5 kΩ的电位计,实际制作中,选一对

2.2kΩ的电阻就能满足要求了。把电位计上的3根线焊下来,像图N那样焊到电阻上。再把这个重新组装成的家伙用绝缘胶带或是绝缘管缠好(图O),最后再和电路板一起重新塞进舵机外壳中,扣好外壳,一个改造好的舵机就呈现在我们面前了。

● 手工制作阶段到此就结束了,但是现在还能高兴的太早,因为只有找到基准点才能算是大功告成。在理想条件下,如果两个电阻完全相同,舵机就能精确的停到90度的位置上。不过呢,理想和现实总是会差那么一点点,因此舵机就没像理想中那样么精确。为了使舵机控制更精确,我们要找到一个基准点,方法是把上面编的程序灌进电路中,通过实验来看舵机究竟停在哪个角度,这个角度每个舵机都不相同,所以得出结果后要记录下来。

● 我们业余爱好者常用的舵机一般是用电位计来检测驱动轴转动到的角度,而用在工业机器人、电脑数控机床等大型系统中的舵机一般则要用旋转编码器来确定位置。光学旋转编码器的原理是这样的,把一个带有窄缝的圆盘固定在转轴上,然后用一个LED灯和一个光敏元件来记录光通过窄缝照到光敏器件上的次数来计算当前旋转到的位置。其实生活中这种技术也很常见,我们每天都要用的光电鼠标就是用的这个原理制作成的。

注:如果你不想撬开你心爱的舵机,Parallax公司(BASIC Stamp微处理器的制造商)有一款即用型,标准尺寸的连续转动舵机可供你使用。

8 连续旋转舵机的应用:5分钟的绘图机器人

P.安装好的绘图机器人*

● 想做个会画画的的机器人吗,那就去找两个连续旋转舵机来吧,我们这就开始。图O这个绘图机器人中包含了舵机两个,9V电池,面包板,Arduino电路板,三福记号笔各一个,外加一对塑料轮子。

● 它的电路和云台摄像头一样,我们直接拿来用,而且它的部件都可以用热胶粘到一起。关于轮子的选择,更是简单,只要是直径在1到3英寸的圆东西都能用,比如塑料瓶盖之类的。为了减小摩擦,增大牵引力,我们在车轮上缠上塑料胶带。

● 这样组装阶段就完成了。接下来就是程序了,它的程序用一个包含基准点的变量来制动舵机,这个基准点我们上面已经通过实验测出(你的基准点可能不同)。程序的控制流程为,先让一个舵机朝一个方向运动一段时间,然后换成另一个舵机转动,这样就能得到一个螺线形的图画了。

● 代码在此:

#include

Servo servoL;

Servo servoR;

int servoLZero = 83; // experimentally found to stop L motor int servoRZero = 91; // experimentally found to stop R motor boolean turnleft = false;

void setup() {

servoL.attach(9);

servoR.attach(10);

servoL.write(servoLZero); // start out not moving servoR.write(servoRZero); // start out not moving

}

void loop() {

turnleft = !turnleft;

MG996R舵机控制说课讲解

M G996R舵机控制

MG996R舵机控制方法 红:+5v,棕:GND,黄:信号 基于单片机的舵机控制方法具有简单、精度高、成本低、体积小的特点,并可根据不同的舵机数量加以灵活应用。 在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。 舵机是一种位置伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是: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。 图1舵机的控制要求

舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图1所示。 单片机实现舵机转角控制 可以使用FPGA、模拟电路、单片机来产生舵机的控制信号,但FPGA成本高且电路复杂。对于脉宽调制信号的脉宽变换,常用的一种方法是采用调制信号获取有源滤波后的直流电压,但是需要50Hz(周期是20ms)的信号,这对运放器件的选择有较高要求,从电路体积和功耗考虑也不易采用。5mV以上的控制电压的变化就会引起舵机的抖动,对于机载的测控系统而言,电源和其他器件的信号噪声都远大于5mV,所以滤波电路的精度难以达到舵机的控制精度要求。 也可以用单片机作为舵机的控制单元,使PWM信号的脉冲宽度实现微秒级的变化,从而提高舵机的转角精度。单片机完成控制算法,再将计算结果转化为PWM信号输出到舵机,由于单片机系统是一个数字系统,其控制信号的变化完全依靠硬件计数,所以受外界干扰较小,整个系统工作可靠。 单片机系统实现对舵机输出转角的控制,必须首先完成两个任务:首先是产生基本的PWM周期信号,本设计是产生20ms的周期信号;其次是脉宽的调整,即单片机模拟PWM信号的输出,并且调整占空比。 当系统中只需要实现一个舵机的控制,采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值,将20ms分为两次中断执行,一次短定时中断和一次长定

详细的舵机控制原理资料

目录 一.舵机PWM信号介绍 (1) 1.PWM信号的定义 (1) 2.PWM信号控制精度制定 (2) 二.单舵机拖动及调速算法 (3) 1.舵机为随动机构 (3) (1)HG14-M舵机的位置控制方法 (3) (2)HG14-M舵机的运动协议 (4) 2.目标规划系统的特征 (5) (1)舵机的追随特性 (5) (2)舵机ω值测定 (6) (3)舵机ω值计算 (6) (4)采用双摆试验验证 (6) 3.DA V的定义 (7) 4.DIV的定义 (7) 5.单舵机调速算法 (8) (1)舵机转动时的极限下降沿PWM脉宽 (8) 三.8舵机联动单周期PWM指令算法 (10) 1.控制要求 (10) 2.注意事项 (10) 3.8路PWM信号发生算法解析 (11) 4.N排序子程序RAM的制定 (12) 5.N差子程序解析 (13) 6.关于扫尾问题 (14) (1)提出扫尾的概念 (14) (2)扫尾值的计算 (14)

一.舵机PWM 信号介绍 1.PWM 信号的定义 PWM 信号为脉宽调制信号,其特点在于他的上升沿与下降沿之间的时间宽度。具体的时间宽窄协议参考下列讲述。我们目前使用的舵机主要依赖于模型行业的标准协议,随着机器人行业的渐渐独立,有些厂商已经推出全新的舵机协议,这些舵机只能应用于机器人行业,已经不能够应用于传统的模型上面了。 目前,北京汉库的HG14-M 舵机可能是这个过渡时期的产物,它采用传统的PWM 协议,优缺点一目了然。优点是已经产业化,成本低,旋转角度大(目前所生产的都可达到185度);缺点是控制比较复杂,毕竟采用PWM 格式。 但是它是一款数字型的舵机,其对PWM 信号的要求较低: (1) 不用随时接收指令,减少CPU 的疲劳程度; (2) 可以位置自锁、位置跟踪,这方面超越了普通的步进电机; 其PWM 格式注意的几个要点: (1 ) 上升沿最少为0.5mS ,为0.5mS---2.5mS 之间; (2) HG14-M 数字舵机下降沿时间没要求,目前采用0.5Ms 就行;也就是说PWM 波形 可以是一个周期1mS 的标准方波; (3) HG0680为塑料齿轮模拟舵机,其要求连续供给PWM 信号;它也可以输入一个周 期为1mS 的标准方波,这时表现出来的跟随性能很好、很紧密。

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DIYer修炼:舵机知识扫盲 双向电梯 ? 1 简介 ? 2 舵机的结构和原理 ? 3 选择舵机 ? 4 舵机的支架和连接装置 ? 5 如何控制舵机 ? 6 舵机应用:云台网络摄像头 ?7 如何DIY连续旋转的舵机 ?8 连续旋转舵机的应用:5分钟的绘图机器人 1 简介 舵机控制的机器人 ● 我猜你肯定在机器人和电动玩具中见到过这个小东西,至少也听到过它转起来时那与众不同的“吱吱吱”的叫声。对,它就是遥控舵机,常用在机器人技术、电影效果制作和木偶控制当中,不过让人大跌眼镜的是,它竟是为控制玩具汽车

和飞机才设计的。 ● 舵机的旋转不像普通电机那样只是古板的转圈圈,它可以根据你的指令旋转到0至180度之间的任意角度然后精准的停下来。如果你想让某个东西按你的想法运动,舵机可是个不错的选择,它控制方便、最易实现,而且种类繁多,总能有一款适合你呦。 ● 用不着太复杂的改动,舵机就可摇身一变成为一个高性能的、数字控制的、并且可调速的齿轮电机。在这篇文章中,我会介绍舵机使用的的一些基础知识以及怎样制作一个连续运转舵机。 2 舵机的结构和原理

A.标准舵机图解 ● 遥控舵机(或简称舵机)是个糅合了多项技术的科技结晶体,它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成,是一套自动控制装置,神马叫自动控制呢?所谓自动控制就是用一个闭环反馈控制回路不断校正输出的偏差,使系统的输出保持恒定。我们在生活中常见的恒温加热系统就是自动控制装置的一个范例,其利用温度传感器检测温度,将温度作为反馈量,利用加热元件提输出,当温度低

于设定值时,加热器启动,温度达到设定值时,加热器关闭,这样不就使温度始终保持恒定了吗。 B.闭环反馈控制 ● 对于舵机而言呢,位置检测器是它的输入传感器,舵机转动的位置一变,位置检测器的电阻值就会跟着变。通过控制电路读取该电阻值的大小,就能根据阻

飞思卡尔--智能车舵机讲解

飞思卡尔--智能车舵机讲解

2.2 舵机的安装 完成了玩具车的拆卸之后要做的第二步就是安装舵机,现在市场上卖的玩具车虽然也具有转向 功能,但是前轮的转向多是依靠直流电机来驱动,无论向哪个方向转都是一下打到底,无法控制转 过固定的角度,因此根据我们的设计需求,需要将原有的转向部分替换成现有的舵机,以实现固定 转角的转向。舵机的实物图如图 2.1所示。 需要说明的是由于小车系玩具车改装,在安装舵机是需要合理的利用小车的结构,将舵机安装 牢固,同时还需注意合理利用购买舵机是附赠的齿轮,从而将舵机固定在合适的位置。舵机的安装 方式有俯式、卧式多种,不同的安装方法力臂长短、响应速度都有所不同,这一点请自己根据实际 情况合理选择,图 2.2 为舵机的安装图。 5

图 2.1 舵机实物图图 2.2 舵机安装图 舵机安装过程中有一点需要尤其注意,由于舵机不是360°可转的,因此必须保证车轮左右转 的极限在舵机的转角范围之内。 舵机安装完毕之后就可以对小车的转角进行控制了,但是由于玩具车的车体设计往往限制了小 车的转角,因此可以对小车进行局部的“破坏”来增大前轮的转角,要知道在比赛中追求速度的同 时一个大的转角对小车的可控性会有一个很大的提升,如图2.3 所示,就是对增加小车转角的一个 改造,这是我在去年小车比赛中的用法。将阻碍前轮转角的一部分用烙铁直接烫掉。 但是这种做法也有风险,由于你的改造会破坏小车的整体 7

结构,有可能会对小车的硬件结构造 成破坏,因此如果你的小车在改造之后显得过于脆弱的话那你就要对你的小车采取些加固措施了。 3.4 舵机转向模块设计 舵机是小车转向的控制机构,具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特 点,无论是在硬件还是软件舵机设计是小车控制部分的重要组成部分,舵机的主要工作流程 为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。图 3.11 为舵机的实物图。 7

3d打印基础知识

3d打印基础知识 3D打印机英文“3D Printers”,3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 RPM技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机",因此得名“3D 打印机”。 3D打印机的原理 3D打印机可以根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。当然,整个过程是在电脑的控制下,由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。 3D打印机的制作过程我们举个例子:例如我们制作一个塑料材质的苹果,首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件,然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材,现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀!好下面说重点:打印系统在制作的时候会从这个苹果3D 模型底部开始切成很多片(多少片呢?这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。)也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面,也就是苹果最底部的一层,这时候系统会控制激光器(或喷嘴)在这一层截面图的范围烧结原料(或挤出原料——不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到),这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的“生长”出来了。 3D打印机的技术 现在市面上已经有十几种不同的3D打印机的技术,其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM 和FDM等方法。我们将在下面介绍4种目前使用比较广泛的技术: SLA技术3D打印机的原理

舵机控制程序

舵机控制程序 Final revision on November 26, 2020

在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。 舵机是一种位置伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是: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。舵机的控制信号是PWM信

号,利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图1所示。 图1 舵机的控制要求 单片机实现舵机转角控制 可以使用FPGA、模拟电路、单片机来产生舵机的控制信号,但FPGA成本高且电路复杂。对于脉宽调制信号的脉宽变换,常用的一种方法是采用调制信号获取有源滤波后的直流电压,但是需要50Hz(周期是20ms)的信号,这对运放器件 的选择有较高要求,从电路体积和功耗考虑也不易采用。5mV 以上的控制电压的变化就会引起舵机的抖动,对于机载的测控系统而言,电源和其他器件的信号噪声都

远大于5mV,所以滤波电路的精度难以达到舵机的控制精度要求。 也可以用单片机作为舵机的控制单元,使PWM信号的脉冲宽度实现微秒级的变化,从而提高舵机的转角精度。单片机完成控制算法,再将计算结果转化为PWM信号输出到舵机,由于单片机系统是一个数字系统,其控制信号的变化完全依靠硬件计数,所以受外界干扰较小,整个系统工作可靠。 单片机系统实现对舵机输出转角的控制,必须首先完成两个任务:首先是产生基本的PWM周期信号,本设计是产生20ms的周期信号;其次是脉宽的调整,即单片机模拟PWM信号的输出,并且调整占空比。当系统中只需要实现一个舵机的控制,采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值,将20ms分为两次中断执行,一次短定时中断和一次长定时中断。这样既节省了硬件电路,也减少了软件开销,控制系统工作效率和控制精度都很高。 具体的设计过程: 例如想让舵机转向左极限的角度,它的正脉冲为2ms,则负脉冲为20ms- 2ms=18ms,所以开始时在控制口发送高电平,然后

关于航模的常识

近年来,无线电遥控设备已经进本商品化。由于大量采用集成电路成本降低、可靠性增加,业余制品已经很难达到商品设备的水平。而且在时间价值越来越高的时代,大多数航模爱好者已经不愿耗费大量的时间去自制遥控设备,而把时间用来制作更加精美的模型。 但是,无论怎样高级的设备,要想可靠地工作,仍有赖于正确的使用与维护。除了通过书本知识之外,还需要在时间中不断地积累宝贵的经验。 (一)地面检测: 1.电源检查及充电:商品设备中,竞赛型设备的电源都使用镍镉电池,普及型设备电源多为干电池。对镍镉电池须进行合理的充电。设备中配有充电器的,可以直接用来对电池充电。没有配充电器的,可用其他充电器代替充电。充电电流控制在电池容量的十分之一。譬如500mAh的电池,充电电流应50mA。第一次充电时间是16--18小时,以后每次只充14小时。 按道理,新电池进行两次充、放电之后才能正式投入使用,这样可以保证电池容量和寿命达到规定标准。同时在充、放电的过程中也可以检查电池质量,我们应当禁令这样去做。但在实际使用当中,常常发射机电池不易取出,所以有时也在使用中放电一面进行地面测试、拉距离,一面把电耗完。但一定要使用电压降至平均单节电压1.1V时再进行第二次充电。这时积累放电时间应超过一百二十分钟。 不是使用镍镉电池的设备,先把发射机、接收机的电源电压核对清楚,千万不能搞错。目前商品设备的发射机电源不超过12V,接收机电源电压不超过6V,而且工作电压允许有一个变化的范围。通常情况下,发射机为9.6--12V,接收机为4.8--6V。当使用干电池时,应把电压配在上限使用。值得注意的是:干电池的质量因生产厂家、保存时间长短而差异很大,对实际容电量难以掌握,因此建议尽量采用镍镉电池。 2.开机检查:首先将发射机天线全部拉出,打开电源开关。这时,电平指示表应指示在绿色或白色区域的上方。把天线缩短时,电平指示将下降,然再在将接好伺服舵机的接收机电源接收通,舵机应回到中立位置;拨动操纵杆和微调手柄,相应舵机应有动作,各通道也不互相干扰,说明发射机和接收机工作基本正常。如果伺服舵既声音均匀、转动平稳、没有卡点,加上适当负载转动速度也没有明显变化,则可以初步断定舵机工作是正常的。 3.拉距离实验:每次拉距离时,接收机天线和发射机天线的位置必须相对固定。原则是要使接收机在输入信号较弱的情况下也能正常工作,才能认可是可靠的。具体方法是接收机天线水平放置,指向发射机位置,而发射机天线则指向接收机位置。这时接收机天线所指向的方向,由于电磁波辐射的方向性,是场强最弱的区域。 新设备拉距离实验时,应先用短天线(一节),记下它的最大可控制距离,作为以后例行检查时的依据。然后再将天线全部拉出,逐渐加大遥控距离,直至出现跳舵。当天线只拉出一节时,应在30米--50米左右工作正常。天线全部拉出时应在500米左右工作正常。 所谓工作正常的标准,是舵机不出现抖动。如果舵机不断出现抖动,应立即关闭接收机,这时的距离刚好超过地面控制的有效距离。 老式设备不允许在短天线时开机,不然会把高频放大管烧坏。现在的新式设备增加了安全装置,不必再有烧管之忧。但镍镉电池刚刚充完电时请不要立刻开机,因为这时发射机电源电压可能会超过额定值。

航模舵机控制原理详解

在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。 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。 其工作原理是: 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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。 3. 舵机的控制: 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。以180度角度伺服为例,那么对应的控制关系是这样的: 0.5ms--------------0度; 1.0ms------------45度; 1.5ms------------90度; 2.0ms-----------135度; 2.5ms-----------180度; 这只是一种参考数值,具体的参数,请参见舵机的技术参数。 小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V,转速也不是很快,一般为0.22/60度或0.18/60度,所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时,舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应,就需要更高的转速了。 要精确的控制舵机,其实没有那么容易,很多舵机的位置等级有1024个,那么,如果舵机的有效角度范围为180度的话,其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了,从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。如果你拿了个舵机,连控制精度为1度都达不到的话,而且还看到舵机在发抖。在这种情况下,只要舵机的电压没有抖动,那抖动的就是你的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢?当然和你选用的脉冲发生器有

关于舵机的控制

电子科技大学:(清晰明了,代码看不懂) 其实在车速不快的情况下只用车前40cm 内的黑线偏差就可以让赛车沿黑线行驶,问题是在赛车高速行驶时需要对前方 更远的赛道信息进行预判,例如控制赛车入弯前减速、使赛车走最优路径等。因此我们使用距离车前第21 行、22 行、23 行的黑线平均位置计算赛车离黑线 的偏差控制舵机拐向,用更远端的黑线来进行赛道预判。计算相邻两段黑线的 斜率还可以判断出小S 弯,让赛车在小S 弯直冲。 如图5.5.3.1 所示,Mid_Erro 为赛车当前的方向偏差,用于控制舵机当前时 刻的转向。Top_Erro 为图像最远端离中线的偏差,用于进行赛车前方赛道预判,Top_Erro 越大,减速越大 如图5.5. 3.2 所示,只要计算相隔S_Row 行的黑线的相对斜率Up_Erro 和Down_Erro ,如果Up_Erro 和Down_Erro 方向相反而且大于预设的阈值就可 以判定出小S 弯,让输出的偏移量Erro 缩小,减小舵机的转向,使小车减小 抖动。 桂林理工: D_zhongxin DJ_chu+ (D_Kp = + + xiu_D_Kp) (error dd_error)/ 10 - * error/10 D_Kd * 其中,D_zhongxin是车模前轮摆正时的参数,为1460;D_Kp是舵机PD控制的P值;xiu_D_Kp 是舵机P值的修正值;error是当前图像的黑线中心的偏差;D_Kd是舵机PD控制中的D值;dd_error是上次图像黑线中心的偏差。DJ_chu是输出给舵机的PWM值。 军械工程:斜率做赛道判断(同桂林) void Direction_Control(void) { Control_Row = Good_Road_End-1; if(Control_Row_Far == 1) //40 行控制

舵机控制

舵机控制实验 舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机或者单片机发出信号给舵机,其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。经由电路板上的IC 判断转动方向,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回信号,判断是否已经到达定位。适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。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。一般舵机旋转的角度范围是0 度到180 度。 舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极线,橙色为信号线。

舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms (50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms 之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。 了解了基础知识以后我们就可以来学习控制一个舵机了,本实验所需要的元器件很少只需要舵机一个、跳线一扎就可以了。 RB—412 舵机*1 面包板跳线*1 扎 用Arduino 控制舵机的方法有两种,一种是通过Arduino 的普通数字传感器接口产生占空比不同的方波,模拟产生PWM 信号进行舵机定位,第二种是直接利用Arduino 自带的Servo 函数进行舵机的控制,

舵机原理及其使用详解

舵机的原理,以及数码舵机VS模拟舵机 一、舵机的原理 标准的舵机有3条导线,分别是:电源线、地线、控制线,如图2所示。 以日本FUTABA-S3003型舵机为例,图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。 3003舵机的工作原理是:PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚进行解调,获得一个直流偏置电压。该直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差由BA6688的3脚输出。该输出送入电机驱动集成电路BAL6686,以驱动电机正反转。当电机转动时,通过级联减速齿轮带动电位器Rw1旋转,直到电压差为O,电机停止转动。 舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化,改变舵机的位置。 有个很有趣的技术话题可以稍微提一下,就是BA6688是有EMF控制的,主要用途是控制在高速时候电机最大转速。 原理是这样的:

收到1个脉冲以后,BA6688内部也产生1个以5K电位器实际电压为基准的脉冲,2个脉冲比较以后展宽,输出给驱动使用。当输出足够时候,马达就开始加速,马达就能产生EMF,这个和转速成正比的。 因为取的是中心电压,所以正常不能检测到的,但是运行以后就电平发生倾斜,就能检测出来。超过EMF 判断电压时候就减小展宽,甚至关闭,让马达减速或者停车。这样的好处是可以避免过冲现象(就是到了定位点还继续走,然后回头,再靠近) 一些国产便宜舵机用的便宜的芯片,就没有EMF控制,马达、齿轮的机械惯性就容易发生过冲现象,产生抖舵 电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源.电压通常介于4~6V,一般取5V。注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20ms(即频率为50Hz)。当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用围3来表示。

舵机精简讲解

舵机 ------孟令军2014.8.13 -------更多请关注我的百度文库 》》什么是舵机? 【舵机定义】 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。 它是一个可以调制偏转角度的电机,从而用于一些车、体机器人的方向调制。 伺服马达三条线中白色的线是控制线,接到控制芯片上。中间的是SERVO工作电源线(红色),一般工作电源是5V。第三条是地线。 》》如何选择舵机呢?? 【参数】 ⑴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。 ⑵转矩 舵机扭矩的单位是KG·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。 ⑶电压 较高的电压可以提高电机的速度和扭矩,舵机推荐的电压一般都是4.8V或6V。 ⑷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。 所以: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。 》》舵机如何调控???

【模拟舵机及其控制原理】 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(可以用pwm模块)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,脉宽从0.5ms-2.5ms,分别对应-90度到+90度的位置。 具体电机内部是怎么运作的,笔者在此不多写了,因为我们是学怎么用他的,如果想深究,可以讨论。 【数字舵机及其控制原理】 1、防抖。(模拟舵机调制不稳定,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) 2、响应速度快。(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,也能用PID进行调节) 如果想用数字舵机的可以研究PID算法。 -------------------下期学习PID算法--------------

航模基础知识.

设备篇 飞机要上天,肯定需要不少的设备。需要什么设备?必备的设备包括: 发射机、接收(含晶体)、发动机(电动或者油动)、舵机、电调、电池,以上设备是缺一不可。除了电子设备,还需要螺旋桨、舵角什么的,这里首先重点谈谈电子设备。 1、摇控设备 航模用的遥控设备包括发射机,接收机和一对晶体。发射的作用是发射信号,让我们在地面通过它可以遥控飞机飞行;接收机的作用则不言而喻,它是接收我们通过发射机发出的各种控制信号;晶体的作用是让发射和接收在同样的频率下工作,不至于与其它发射接收冲突。当你准备买遥控设备的时候,这三样设备一般是配套的,当然你也一定要向商家问清楚,因为有不少的商家卖的只是发射机。 遥控设备怎么选购,有什么要注意的方面?根据我的潜水,发现摇控设备不过就那么几样,国内的就更少了。对于新手入门而言,从性价比考虑,我建议选择天地飞06A (即TDF 06A),这个是六通的,目前来说还没有发现假货。06A性能不错,能满足入门甚至是高级飞行的需要,很多人都是用它,特别是新手。TAOBAOt天地飞06A价格在250元左右,最便宜低至2 0 5元,我是两个月前

买的,215元。包含一个6通的发射机,6通的接收机,一对频率为72MHZ勺晶体。 发射机和接收机都有通道这个最为重要的参数,通道即表示几个信号模式,一个通道相对应一个信号,这样说来比较抽象。举个例子讲:例如我们常常说的飘飘一般是三通的。那么是用一通道用一个舵机控制副翼(或者一通道控制方向),二通道控制升升降,三通道通过油门控制电机电机转速。所以新手入门做飞机,至少也是三通的。上面讲到的TDF06A 和论坛中一般谈的遥控是比例遥控,还有一种控是开关遥控。这两种控有非常大的区别,价格也有相当大的差距,而且有本质的区别:以前者为基础的飞机可以称之为遥控模型;而以后者为基础的飞机只能叫遥控玩具。那么什么是比例遥控,形象的说,比例遥控控制某个通道,可以模拟真实的机械操作,比如以控制油门为例,就是大点,再大点,再大一点最大; 小点,再小点,再小一点最小。控制其它通道也类似。而开关遥控则不行。开关遥控的一个通道只能是开—关。类似电灯的开关,无法以比例控制通道。在TAOBA上有很多200以下的遥控飞机(滑翔机)就是这种开关控。 再来谈谈遥控设备用的晶体。晶体是一对进行工作,发射机和接收机晶体的频率必须一样,才能在同频率下工作。例如发射上面的晶体是 72.310MHZ那么接收上面也必须插有72.310MHZ的晶体才行。如果接 收上面是72.180,那么显然发射不能控制这个接收。在买遥控设备时,发射接收上面的晶体都是配好了,这个就不用担心了。有的遥控设备没有晶体,比如

舵机基础知识

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。

打印机基本知识x

一、概述 打印输出是各种计算机系统最基本的输出形式,随着科学技术的不断进步,从早期的球式、柱式等打印机到70年代初期出现针式打印机再到80年代以后相继出现了激光、喷墨、热转印、磁式、离子式等非击打式打印机,以形成了多品种的一个种群。 二、打印机的种类 随着打印技术的发展,当前的打印机已经形成击打式和非击打式两大类。击打式打印机是利用机械作用使之与色带和纸相撞击而印出字符。而非击打式打印机则不是利用机械作用。主要打印机机种如下: 针式 串行式 字模式 击打式 排针式、多头式 行式字模式:柱式、带式、链式 打印机喷墨式 串行式热转印式 电灼式 非击打式热转印式 行式静电式 喷墨式 激光式 光式发光二极管式 页式液晶式 荧光式式 磁式 离子式 其它方式 三、针式打印机 针式打印机是利用打印钢针撞击色带和纸打印出点阵组成的字符和图形。

它分黑色和彩色两种。 其优点是:价格低,易操作,消耗费用少,具有多份拷贝功能。 其缺点是:噪音大,分辨率低,彩色图象输出效果差。 四、喷墨打印机 喷墨打印机从工作原理上可分为多种 二维偏转型 电荷式控制型 多维偏转型 连续式电场控制型 喷涂型 黑雾型 喷墨打印机端面喷射型 气泡式 侧面喷射型 随机式压电管型 压电式压电隔膜型 压电叠片式 火花喷射式 其它方式墨雾喷射式 固态喷射式 喷墨打印机的分类 使用水性墨水的喷墨打印机按其工作原理可分为两种:压电式和气泡式。 压电式打印技术的原理:是利用电脉冲驱动压电晶体伸缩,激励墨水喷出。典型的有爱普生喷墨打印机、施乐大幅面喷墨打印机。 气泡式打印技术的原理:是通过电路晶体发热体积膨胀,激励墨水喷出。典型的有佳能喷墨打印机、惠普、利盟喷墨打印机及绘图仪、ENCAD NOVAJET系列喷绘打印机。 喷墨打印机的优点: 1. 采用点阵印字技术,可输出任意字符和图形 2. 具有高分辨率,可达5660dpi 3. 噪音低,工作宁静 4. 机构的可动不见少,可靠性高

航模基础知识手册(精品资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 航模基础知识手册

资料针对无线电遥控类固定翼飞机 2014.06.18 注: 航模入门知识虽然在贴吧、论坛都有,但比较散乱,在此将相关知识和经验整合,以方便爱好者学习使用。文档由成都市各高校航模协会共同编写修订,部分专业知识源自网络。由于知识和经验有限,难免有误或不足,若发现问题欢迎指出。成都市高校航模交流群:157769127 目录 第一部分航模运动的基本介绍 (2) 一、航模及航模运动 (2) 二、国内航模运动发展 (2) 三、航空模型竞赛 (3) 第二部分航空模型(固定翼)类别 (3) 一、练习机 (3) 二、滑翔机 (3) 三、特技机 (4) 四、像真机 (4) 第三部分航模的常用设备(电动) (4)

一、电机 (4) 二、电调 (5) 三、舵机 (5) 四、遥控器 (5) 五、电池 (6) 六、螺旋桨 (6) 七、电子设备的选择和搭配 (7) 第四部分航空模型结构与原理 (7) 一、航模的组成及术语 (7) 二、航模的飞行原理 (8) 第五部分航模的调试与飞行 (9) 一、航模的调试 (9) 二、航模的飞行 (10) 三、飞行操作注意事项 (11) 第六部分航模飞行注意事项 (12) 第一部分航模运动的基本介绍 一、航模及航模运动 航空模型是各种模型航空器的总称,多为遥控器控制的模型飞机,也有线操纵、自由飞等非遥控类,操作航模飞行也称为航空模型运动。航模飞行和操作原理与真飞机相同,因此操控比较困难。超市里售卖的遥控飞机操作较为简单,属于玩具类别。较专业的遥控模型,在各方面都是相对复杂的,可控制升降舵、方向舵、副翼和引擎等。初学者通常需要一段时间才能熟悉如何组

轮机英语词汇汇总知识讲解

轮机英语词汇汇总

一.职位及工种(Titles and type of work) 1.船长 Captain 2.大副 Chief officer 3.二副 Second officer 4.三副 Third officer 5.四副 Fourth officer 6.水手长 Boatswain 7.水手 Sailor & Seaman 8.木匠 Carpenter 9.轮机长 Chief engineer 10.大管轮 Second engineer 11.二管轮 Third engineer 12.三管轮 Fourth engineer 13.机匠长 Chief motorman 15.机匠 Fitter 16.加油工 Oil man 17.大电 Chief electrician 18.电工 Electrician 19.车间主任 Workshop director 20.工长 Section chief 21.班长 Fore man 22.钳工 Fitter 23.主管工程师 Engineer in charge 24.机务&船东 Superintendent &Super &Owner 25.助理工程师 Assistant engineer 26.验船师(机)Register 27.验船师(船)Surveyor 28.油漆工 Painter 29.焊工 Welder 30.大橱 Chief cook 31.物料员 Store keeper 32.加油工 Oiler 33.机工 Mechanic 34.甲板员 Deck man 35.电线工 Wireman 36.外包工 Laborer 37.铸工 Molder 38.管子工 Pipe fitter 39.起重工 Crane operator 二、柴油机类(Words about diesel engine) 1.主机 Main engine 2.二冲程柴 Twostroke diesel engine 3.四冲程柴 Forestroke

舵机控制详解

舵机控制详解 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

本人学习了一段时间的舵机,将自己所遇到的问题与解决方案和大家分享一下,希望对初学者有所帮助!!!! 一、舵机介绍 1、舵机结构 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。 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。 舵机组成:舵盘、减速齿轮、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。 舵盘 上壳 齿轮组 中壳 电机 控制电路 控制线 下壳 工作原理:控制信号控制电路板电机转动齿轮组减速 舵盘转动位置反馈电位器控制电路板反馈 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。 舵机接线方法:三线接线法:(1)黑线(地线) 红线(电源线)两个标准:和6V 蓝线/黄线(信号线) (2)棕线(地线) 红线(电源线)两个标准:和6V

黄线(信号线) 二、舵机PWM信号介绍 1、PWM信号的定义 PWM信号为脉宽调制信号,其特点在于他的上升沿与下降沿之间的时间宽度。具体的时间宽窄协议参考下列讲述。我们目前使用的舵机主要依赖于模型行业的标准协议,随着机器人行业的渐渐独立,有些厂商已经推出全新的舵机协议,这些舵机只能应用于机器人行业,已经不能够应用于传统的模型上面了。 关于舵机PWM信号的基本样式如下图 其PWM格式注意的几个要点: (1)上升沿最少为,为之间; (2)控制舵机的PWM信号周期为20ms; 2.PWM信号控制精度制定 1 DIV = 8uS ; 250DIV=2mS PWM上升沿函数: + N×DIV 0uS ≤ N×DIV ≤ 2mS ≤ +N×DIV ≤ 3、舵机位置控制方法 舵机的转角达到185度,由于采用8为CPU控制,所以控制精度最大为256份。目 8位AT89C52CPU,其数 据分辨率为256,那么经过 舵机极限参数实验,得到应 该将其划分为250份。 那么的宽度为2mS = 2000uS。 2000uS÷250=8uS 则:PWM的控制精度为8us 我们可以以8uS为单位 递增控制舵机转动与定位。 舵机可以转动185度, 那么185度÷250=度, 则:舵机的控制精度为度

BEC详解

BEC详解 BEC 本文转自SZRCCLUB BEC详解 一、基础 BEC为英文Battery Eliminate Circuit的首字母简写,直接翻译为“电池消除电路”。在模型中一般用于动力电路以外的电子设备供电。因为电动模型需要动力电和设备电2种供电方式,设备供电一般供电为5-6V,所以使用专用的接收供电(一般为4节电池)。接线 示意图见图一。 动力供电一般比设备供电的电压高。为了减轻模型重量和体积,在动力供电设备(一般为电子调速器,简称电调)中集成了BEC电路。BEC就是为取消专用的接收供电电池,直接由动力电池供电而专设的简单电路。接线示意图见图二。

二、使用 一般电调厂家为降低成本和减轻重量,对电调内部整合的BEC电路都采用线性稳压电路。线性稳压电路的特性是在输入电流=输出电流的条件下,将电压降到设定的输出电压。如下 图三。 这里可以看出: BEC的输入功率=11V*2A=22W BEC的输出功率=5V*2A=10W 无用功率=22-10=12W,效率=10/22≈45.5% 这12W就完全变成了BEC的热量散发掉了。这也就是电调发热量比较大的重要原因之一。 而且,动力输入电压越高,效率越低。 为了解决发热量和效率问题,国外开始采用开关式BEC(也有的简称UBEC,),开关BEC 与线性BEC最大的不同是采用的功率转换电路,输出功率=效率系数*输入功率,这个公式中的效率系数一般可以达到85%以上,而且输入和输出的电压变化对效率系数的影响不大。 假设效率系数=80%,其他按上面的条件,可以算出: BEC的输出功率=5V*2A=10W BEC的输入功率=10/0.85=11.76W=11V*1.07A 无用功率=11.76-10=1.76W(只有线性BEC的15%左右)

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