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舵机工作原理与控制方法舵机是一种用于控制机械装置的电机，它可以通过控制信号进行位置或角度的精确控制。
在舵机的工作原理和控制方法中，主要涉及到电机、反馈、控制电路和控制信号四个方面。
一、舵机的工作原理舵机的核心部件是一种称为可变电容的设备，它可以根据控制信号的波形来改变电容的值。
舵机可分为模拟式和数字式两种类型。
以下是模拟式舵机的工作原理：1.内部结构：模拟式舵机由电机、测速电路、可变电容和驱动电路组成。
2.基准电压：舵机工作时，系统会提供一个用于参考的基准电压。
3.控制信号：通过控制信号的波形的上升沿和下降沿来确定舵机的角度。
4.反馈：舵机内部的测速电路用于检测当前位置，从而实现位置的精确控制。
5.驱动电路：根据测速电路的反馈信号来控制电机的转动方向和速度，从而实现角度的调整。
二、舵机的控制方法舵机的控制方法一般采用脉冲宽度调制（PWM）信号来实现位置或角度的控制。
以下是舵机的两种常见控制方法：1.脉宽控制（PWM）：舵机的控制信号是通过控制信号的脉冲宽度来实现的。
通常情况下，舵机的控制信号由一系列周期为20毫秒（ms）的脉冲组成，脉冲的高电平部分的宽度决定了舵机的位置或角度。
典型的舵机控制信号范围是1ms到2ms，其中1ms对应一个极限位置，2ms对应另一个极限位置，1.5ms对应中立位置。
2.串行总线（如I2C或串行通信）：一些舵机还支持通过串行总线进行控制，这些舵机通常具有内置的电路来解码接收到的串行信号，并驱动电机转动到相应的位置。
这种控制方法可以实现多个舵机的同时控制，并且可以在不同的控制器之间进行通信。
三、舵机的控制电路与控制信号1.控制电路：舵机的控制电路通常由微控制器（如Arduino）、驱动电路和电源组成。
微控制器用于生成控制信号，驱动电路用于放大和处理控制信号，电源则为舵机提供所需的电能。
2.控制信号的生成：控制信号可以通过软件或硬件生成。
用于舵机的软件库通常提供一个函数来方便地生成适当的控制信号。
舵机控制板使用说明V1.3产品特点●采用32位ARM 内核的处理器芯片●独创的在线升级机制，用户可以在线升级固件●自动识别波特率●采用USB和UART通讯接口●1us的控制精度（相当于舵机的0.09度）●可以同时同步控制32个舵机（24路舵机控制板可以同时同步控制24个，16路舵机控制板可以同时同步控制16个舵机）●内置512K 存储芯片，可存储上百个动作组●功能强大的电脑软件（内置3种语言，简体中文、繁体中文、英语）●拥有Android手机控制软件（需配合蓝牙模块使用）供电舵机控制板需要2个电源: 舵机电源和芯片电源（舵机的功率比较大，所以不建议共用一个电源）舵机电源（正极）：VS（图中3号位置的蓝色接线端子的右端）舵机电源（负极）：GND（图中3号位置的蓝色接线端子的中间）舵机电源的参数根据实际所接舵机的参数而定，如TR213舵机的供电电压是4.8-7.2V，那么舵机电源就可以用电压在4.8-7.2V之间的电源。
芯片电源（正极）：VSS（图中3号位置的蓝色接线端子的左端）芯片电源（负极）：GND（图中3号位置的蓝色接线端子的中间）VSS的要求是6.5-12V，如果芯片供电是从VSS端口输入的，那么电源的电压必须是6.5-12V之间。
另外：1. 图中2号位置的USB接口可以给芯片供电，所以USB接口和VSS端口，任选其一即可。
2. 图中1号位置也可以给芯片供电，标记为5V和GND，5V是正极，GND是负极，供电电源的电压必须是5V。
3. 1234. 图中4号位置的绿色LED灯是芯片电源正常的指示灯，绿色灯亮，表示芯片供电正常，绿色灯灭，表示芯片供电异常。
5. 图中5号位置的绿色LED灯是舵机电源正常的指示灯，绿色灯亮，表示舵机供电正常，绿色灯灭，表示舵机供电异常。
2安装驱动驱动下载地址：/down/usc_driver.exe (全部是小写)直接双击usc_driver.exe ，点击下一步即可安装驱动。
电压反馈的判断方法嘿，咱今儿个就来聊聊电压反馈的判断方法哈！你说这电压反馈，就像是电路世界里的一个小秘密，得咱好好去琢磨琢磨才能搞清楚呢。
想象一下哈，电路就像是一个复杂的大家庭，各种元器件就像是家里的成员，而电压反馈呢，就是其中一个很特别的存在。
那怎么判断它呢？首先啊，咱得看看输出端和反馈网络是不是直接连在一起。
如果它们之间有根线连着，就像两个好朋友手牵手一样，那这很可能就是电压反馈啦。
这就好比你看到两个人整天黏在一起，那关系肯定不一般呀！然后呢，再看看反馈信号是不是取自输出电压。
要是它就是跟着输出电压走的，那基本上也能确定是电压反馈咯。
这就好像小狗总是跟着主人跑，主人去哪儿它就去哪儿。
还有哦，你可以试着改变一下输出电压，看看反馈信号会不会跟着变。
如果会，嘿嘿，那十有八九就是它啦！这就跟天气变了人会增减衣服一样，会跟着情况变化而变化。
比如说，有个电路，你给它加点电压，结果反馈网络那里马上就有反应，这不是电压反馈还能是什么呢？这就好像你对一个人笑，他马上也对你笑，这反应多明显呀！另外啊，你还可以从反馈的效果来判断。
如果反馈回来的信号能够影响输出电压，让它更稳定或者更符合要求，那也很有可能是电压反馈呀。
就好比一个团队里有人提建议让整个团队变得更好，这反馈多重要呀！咱在判断电压反馈的时候，可不能马虎，得像侦探一样仔细观察、分析。
每一个细节都可能是关键线索哦！要是不小心判断错了，那可就麻烦啦，电路可能就不能正常工作咯。
总之呢，判断电压反馈虽然有点小复杂，但只要咱用心去研究，多实践，多摸索，肯定能掌握好这个方法。
到时候，不管遇到什么样的电路，咱都能轻松找出其中的电压反馈，让电路乖乖听咱的话，为我们服务。
怎么样，是不是挺有意思的呀？加油吧，朋友们！让我们一起在电路的世界里畅游，揭开电压反馈的神秘面纱！。
舵机的使用方法舵机是一种常用的电子元件，广泛应用于机器人、航模、船模等领域。
它通过接收控制信号来控制舵机的转动角度，从而实现对机械臂、舵面等部件的精确控制。
本文将介绍舵机的使用方法，包括舵机的连接、控制信号的发送和常见问题的解决。
一、舵机的连接舵机通常有三根线，分别是电源线、地线和控制信号线。
其中电源线用于连接舵机的供电源，地线用于连接电源的地线，控制信号线用于接收控制信号。
舵机的电源通常需要直流电压供应，常见的电压为5V或6V。
可以通过将电源线连接到电源模块或电池组来为舵机提供电源。
地线需要与电源的地线连接，以确保电路的闭合。
通常，地线可以直接连接到电源的负极或者控制板上的地线引脚。
控制信号线则需要接收控制信号，通常是一个PWM信号。
可以将控制信号线连接到控制板上的一个数字引脚，通过控制板发送PWM信号来控制舵机的转动角度。
二、控制信号的发送舵机的转动角度是由控制信号的脉冲宽度来决定的。
通常，一个周期的脉冲宽度为20ms，其中高电平的持续时间决定了舵机的转动角度。
舵机通常有一个工作范围，一般是0°到180°。
在这个范围内，舵机的转动角度与脉冲宽度之间有一个线性关系。
具体地，当脉冲宽度为1ms时，舵机会转到最小角度；当脉冲宽度为1.5ms时，舵机会转到中间位置；当脉冲宽度为2ms时，舵机会转到最大角度。
因此，要控制舵机的转动角度，只需要发送相应脉冲宽度的控制信号即可。
可以通过控制板上的PWM输出来发送控制信号，使用编程语言编写相应的代码来控制舵机的转动角度。
三、常见问题的解决在使用舵机的过程中，可能会遇到一些常见问题，下面介绍几种常见问题的解决方法。
1. 舵机不转动或转动异常：首先检查舵机的电源是否正常供电，确认电源线和地线连接正确。
然后检查控制信号线是否连接到正确的引脚上，并确保发送的控制信号正确。
2. 舵机转动角度不准确：检查控制信号的脉冲宽度是否正确，可以通过调整控制信号的宽度来校准舵机的转动角度。
大型船舶舵机系统的调试及故障分析罗智敏;梁思渊【摘要】船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶艉部船舵的位置来实现.因此船舶舵机对于船舶航行安全来说很重要,因此对船舶舵机调试的重要性也是不言而谕.该文通过介绍船厂建造的大型船舶舵机系统的调试方法,以及分析调试中易出现的故障,为调试人员在进行舵机调试工作时提供了参考.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】7页(P83-89)【关键词】大型船舶;舵机;调试;故障分析【作者】罗智敏;梁思渊【作者单位】上海外高桥造船有限公司,上海 200137;上海外高桥造船有限公司,上海 200137【正文语种】中文【中图分类】U664大型船舶通常是指15万吨以上的船舶。
在舵机调试过程中，要注意舵角指示器的指示误差，舵角限位开关动作正确性的校核，液压系统溢流阀、安全阀按图纸要求调整并清除转舵系统的振动和噪声，检查断电报警、过载报警的声音信号装置的可靠性等方面。
舵机经过性能调试后，无论是在船舶航行中，还是在锚泊时，都必须特别注意正常的巡查工作。
当舵机出现问题时应立即停泵检查原因，并采取消除措施，否则将直接影响船舶的航行安全。
(1) 清洁整个舵机系统。
包括清洁控制箱(舵机、舵承油脂泵)、电动机接线盒、舵机报警板、反馈装置、电磁阀、限位开关、执行电动机、自动操舵仪、自动舵控制箱、液压单元和系统管路等。
(2) 熟悉图纸及舵机系统的工作原理。
认真仔细检查系统设备安装及接线的完整性及正确性。
(3) 检查舵机控制箱与报警分站(SAU1)接口及其报警点的设制。
(4) 检查自动舵操舵仪与计程仪、VDR、SAU1之间的接口。
(5) 检查绝缘电阻。
主回路和控制线路的绝缘电阻值必须符合技术规范要求，自动舵控制回路测量时应该用万用表10 K档检查绝缘，严禁使用500 V高阻计测量，以免高压损坏半导体、集成电路元器件。
伺服舵机测试方法一、 目的:本测试方法说明有关舵机的测试, 记录和判定方法二、 堵转扭力测试测试设备：舵机控制器舵机固定夹具扭力计电流表操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机的旋转输出轴固定在扭力计的轴心3舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置4用舵机固定夹具紧夹舵机, 注意不能让舵机转轴受力5使舵机控制器的脉宽输出变成 2ms, 记录扭力计上显示的"正向堵转扭力" 和电源输出的电流6使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 确定扭力计上显示为零, 表示舵机没有受力7使舵机控制器的脉宽输出变成 0.8ms, 记录扭力计上显示的"负向堵转扭力" 和电源输出的电流8舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 3 到 7三、 角度测试测试设备：舵机控制器角度测试架操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置3舵机固定在角度测试架上, 指针较准在 90度4量度舵机在舵机控制器的脉宽输出在 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 和 2.2ms时的角度脉宽0.8 1.0 1.5 2.0 2.2角度25 ± 345 ± 390± 1135 ± 3150 ± 35舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 2 到 4四、 速度测试测试设备：舵机控制器速度测试架操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置3舵机固定在角度测试架上, 指针较准在 90度4使舵机控制器的脉宽输出变成 2ms, 记录正向60度角摆幅的时间 (正向1)5使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 记录反向60度角摆幅的时间 (反向1)6使舵机控制器的脉宽输出变成 0.8ms, 记录反向60度角摆幅的时间 (反向2)7使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 记录正向60度角摆幅的时间 (正向2)8舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 2 到 7五、 测试结果测试结果可自己一个表格记录以上数据。
搞懂模电里的反馈，其实没那么复杂！掌握这4步即可本文对模拟电子技术课程中有关/反馈0的判别方法，诸如正、负反馈,电压、电流反馈以及串联、并联反馈等做了详细的分析比较。
反馈在电子技术领域中有着极其广泛的应用。
在我们的电子设备中，经常会利用反馈来改善电路的性能，使电路的输出量(电压或电流)的变化反过来影响输入回路，从而控制输出端的变化,起到自动调节的作用，以达到预期的目的。
因此,反馈成为模拟电子技术这门课程中一项很重要的内容。
但是，学生在学习这部分内容时，往往感到很困难，尤其对于复杂的电路，特别是电路中并不一定只具有一种反馈时，就更难分清哪一部分才是反馈，反馈类型又是怎样的？本文针对这一难点，谈谈反馈的判别方法。
1、如何判别反馈要判断一个电路是否存在反馈,只要让学生观察放大电路的输入回路与输出回路之间是否存在跨接的电路元件。
若有此电路元件,则有反馈；反之,则无反馈。
例如,在图1所示的电路中,Re既存在于输入回路中,又在输出回路中,故Re是反馈元件,说明此电路含有反馈。
图12、如何判别正、负反馈首先，采用瞬时极性法确定反馈信号的瞬时极性，而反馈信号的瞬时极性又取决于所取的输出信号的极性。
掌握以下原则：(1)对于共射极电路，c极与b极相位相反；对于共基极电路，c极与e极相位相同；对于共集极电路，e极与b极相位相同。
图2例如：图2所示的电路，可按上述原则对电路进行分析，设Ub1为©,则电路中各点的相位关系如下：Ue3为ß，经电阻Rf和e1返送到T1管的发射极，则Ue1为ß，即反馈信号的瞬时极性为ß。
(2)对于运算放大电路来说，反相输入端u-和输出uo相位相反，而同相输入端u+和输出uo相位相同。
例如，图3所示电路，按瞬时极性法判断。
设同相输入端u+有一瞬时增量©，则输出uo为©，经电阻Rf返送至反相输入端，使u-为©，即反馈信号的瞬时极性为©。
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：4.8V和6V蓝线/黄线（信号线）（2）棕线（地线）红线（电源线）两个标准：4.8V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0.5mS ，为0.5mS---2.5mS 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=2mSPWM 上升沿函数： 0.5mS + N ×DIV 0uS ≤ N ×DIV ≤ 2mS0.5mS ≤ 0.5Ms+N ×DIV ≤ 2.5mS 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。
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。
二、数码舵机VS模拟舵机数码舵机比传统的模拟舵机，在工作方式上有一些优点，但是这些优点也同时带来了一些缺点。
舵机控制电压舵机控制电压论文第一章：引言舵机是一种常用于控制机械运动的装置。
它通常由电机、减速器、位置反馈器和控制电路组成。
舵机的运动取决于其输入电压信号，通过调整输入电压可以精确控制舵机的位置。
本文旨在研究舵机控制电压的影响因素和调节方法。
第二章：舵机控制电压的影响因素2.1 电压幅值：电压幅值是指输入舵机的电压大小，它直接影响舵机的速度和力度。
通常情况下，增加电压幅值可以加快舵机的响应速度和增大力矩。
然而，过高的电压幅值可能导致舵机过载或烧坏，因此需要根据舵机的额定电压范围进行调节。
2.2 电压频率：电压频率是指输入舵机的电压变化频率。
较高的频率可以提高舵机的精度和稳定性。
然而，过高的频率可能导致电机过热和零位漂移等问题。
因此，需选择适当的电压频率以平衡性能和稳定性。
2.3 电压波形：电压波形是指输入舵机的电压变化形式。
常用的电压波形包括直流、脉冲、正弦等。
不同的电压波形对舵机的响应速度、力矩和准确性有不同的影响。
通常情况下，脉冲波形是最常用的，因为它可以提供较高的力矩和更精确的位置控制。
第三章：舵机控制电压的调节方法3.1 电压稳定器：电压稳定器是一种常用的调节舵机电压的设备。
它可以将输入电压转换为稳定的输出电压，并通过负反馈控制来提供稳定的电压输出。
使用电压稳定器可以避免输入电压的波动对舵机控制的影响，提高舵机的控制精度和稳定性。
3.2 PWM控制：脉宽调制（PWM）是一种常用的舵机控制方法。
它通过调整脉冲的宽度来控制舵机的位置。
脉冲的高电平时间决定了舵机的位置，而脉冲的周期决定了舵机的运动速度。
使用PWM控制可以精确调整舵机的位置和速度。
3.3 PID控制：比例-积分-微分（PID）控制是一种常用的舵机控制方法。
它通过测量舵机的位置偏差（偏差）、速度运动（积分）和加速度变化（微分）来调整输入电压。
PID控制可以实现快速而精确的位置控制，提高舵机的响应速度和准确性。
第四章：结论本文研究了舵机控制电压的影响因素和调节方法。
2006年第6期导弹与航天运载技术No.62006总第286期MISSILE AND SPACE VEHCILE Sum No.286收稿日期：2005-07-12；修回日期：2006-07-10作者简介：魏远明（8），男，硕士研究生，主要研究方向为导弹及运载火箭总体设计文章编号：1004-7182(2006)06-0046-05舵机反馈电压自动判读方法魏远明，杨云飞，杨建民(北京宇航系统工程研究所，北京，100076)摘要：遥测参数的判读工作是火箭测试发控工作中的重要环节，它直接关系到各分系统的状态评定及可靠性的优劣。
长期以来，对遥测参数的判读多由人工来完成，这种人工判读的方法不仅耗时较长，且很难对遥测得到的数据信息进行全面的判读。
以舵机反馈电压为例，介绍了一种基于模型化的自动判读方法，并通过对舵机所在的姿态控制系统及相关误差源进行建模和仿真，验证了模型化自动判读方法的可行性。
关键词：遥测数据；自动判读；舵机反馈电压中图分类号：V557+.3文献标识码：AResearch of the Automatic Telemetry Parameter Interpretation forVoltage Feedback of Internal RuddersWe i Yua nmin g ，Ya ng Y unf e i ，Y an g Jian min（Beijing Institute of Aerospace Systems Engineering ，Beijing ，100076）Abstr act ：The interpretation of telemetry parameters is one of the most important works during the test-launch-control operation of a launch vehicle,which has a tight relation to the assessment of subsystem status and their reliabilities.The interpretation of telemetry data is traditionally accomplished by manpower with too much time cost and information in telemetry data can not be got efficiently as well.In the research,the attitude control system,to which the rudders belong,is modeled and simulated.An automatic interpretation method of telemetry parameters (set voltage feedback of internal rudders as an example)is applied based on this simulating model.The feasibility of this method is also validated.Key Words ：Telemetric data ；Automatic determination ；Feedback voltage of internal rudders1概述运载火箭测试和发控工作是火箭设计中的重要环节，而遥测参数的判读工作在火箭的测试发控中起着举足轻重的作用，它直接关系到各分系统的状态评定及可靠性的优劣。
遥测参数是决定火箭能否发射的把关数据，也是诊断火箭性能的工具。
长期以来，对遥测参数的判读多由人工来完成，即各分系统根据遥测系统提供的遥测参数热敏纸带及相关数据文件对各分系统仪器的工作状态进行评定。
在判读过程中，对数据的处理多采用采样方式用手算得到结果，对热敏纸带和相关数据的判读由人工完成。
这种人工判读的方法不仅耗时较长，且很难对遥测得到的数据信息进行全面的判读。
尤其在型号试验出现问题时，遥测参数成为故障诊断的重要依据。
190-第6期魏远明等舵机反馈电压智能判读方法研究47舵机反馈电压是姿态控制系统的重要参数之一，发射前对一级舵反馈电压进行监控，可以判断姿控回路计算正确与否。
判读时只能通过人工对舵反馈电压的极性、幅值、曲线平滑度和规律性进行判别，它的测试结果直接关系到对舵机工作状况的判断。
本文通过建立含有地球自转等误差项的舵机控制模型，得到舵机反馈电压的理论测试结果，通过将其与实际测试结果的比对来判断舵机工作是否正常。
2一级姿控系统的组成和控制方案燃气舵安装如图1所示，燃气舵下沿的运动方向用箭头来指示。
图1(从尾部看)燃气舵安装示意图姿控系统一级采用惯性组合+速率陀螺+计算机+舵机的控制方案。
具体实现为：利用惯性组合测量姿态角，速率陀螺测量一级俯仰、偏航姿态角速度，制导系统提供导引信号，由弹上计算机完成对信号的采样、处理、综合、校正、分配、交换，并通过D/A 转换器及功放输出电流控制一级4个“+”字安装的燃气舵摆动实现推力方向的调节，以达到对俯仰、偏航、滚动3个通道及横、法向运动的控制。
3方法研究由于舵机所在的姿控回路可以用控制模型描述，所以对舵反馈电压的判读要依据其控制模型来展开。
判读流程如图2所示，将经过舵机标准控制模型和误差模型的计算机标准输入的结果，与遥测输出的舵反馈电压值作差，对所得到的残差进行分析，当残差值在允许范围内时，认为回路工作正常；当残差值超出允许范围时要及时报警。
图2模型化自动判读流程图3.1控制回路模型三方向姿态角偏差(γψ,,)与俯仰、偏航姿态角速率偏差按线性关系叠加后，再与俯仰、偏航方向程序角（p f U U ,）叠加，得到须控制的三通道姿态角偏差γψδδδ,,，再经舵偏角解算得到舵摆角321,,δδδ′′′和4δ′（见图3）。
图3姿态控制系统流程图0012()f a b W U W δ=++（1）0012()p a b W U W ψψδψψ=++（2）0a γγδγ=×（3）式中λψ000,,a a a 为静态增益；0b 为动态增益；21,W W 为校正网络传递函数。
由舵机摆角合成公式得：'1ψγδδδ=+（4）'2γδδδ=+（5）'3ψγδδδ=+（6）'4γδδδ=+（7）''''1234,,,δδδδ表示弹上计算机计算出的舵机要摆动的角度，经过D/A 转换器及功率放大器后表现为电压模拟量，进入舵机回路控制舵机摆动，如图4导弹与航天运载技术2006年48所示。
1234,,,δδδδ表示舵机的实际摆角，舵反馈电压与舵摆角之间只存在一个比例系数K ，则舵反馈电压可以表示为dfi iU K δ=i=1，2，3（8）图4舵机回路模型图3.2舵反馈电压的误差源舵反馈电压的输出值包含3个方面的误差：电压初始零位、地球自转因素引起的漂移和初始姿态角（不水平度）及角速度（风引起）引起的漂移。
除初始电压零位外，地球自转和初始姿态角（角速度）是通过被惯组与速率陀螺敏感来引起偏差，即通过改变,,ψγ和,ψ来影响最终舵机反馈电压的输出。
3.2.1电压初始零位误差电压初始值由电器系统初始零位决定，每一次测试都不一样。
3.2.2地球自转引起的漂移地球自转被速率陀螺敏感，在弹体坐标系111Ox y z 下有：1sin x B ωω=（9）1cos cos y B Aωω=（10）1cos sin z B Aωω=（11）式中ω为地球自转角速度；B 为发射点纬度；A 为发射方位角。
近似认为：1dz ω=；1d y ψω=；1d x γω=因此：1cos sin dz t B A t ωω==（12）1cos cos d y t B A t ψωω==（13）1sin d x t B t γωω==（14）3.2.3初始姿态角及角速度引起的偏差初始姿态角（,bbψ）可根据测试时记录的捷联式惯组不水平度值来计算得到（对于平台式惯组，主要来源于平台误差）。
而不水平度（或平台误差）均可由单元测试得到，比如：0.01b =，0.024b ψ=。
初始姿态角速度（,,ψγ）在出厂测试时基本上是零，但由于人员走动等干扰，也可能有很微小的变化，如Δ2ψ==个脉冲数。
4残差分析由上面的分析可知，一部分误差源可以经过解算固化在模型中（如：地球自转引起的漂移和不水平度引起的偏差），另一部分误差源则是随机产生的（如：舵机零位误差和测试现场环境变化引起的误差），这些随机的误差连同模型的系统偏差是残差的主要来源。
在测试阶段，舵机的零位误差应在一定的限度内（如：小于0.25°）；姿态角速度由于环境的变化而引起的偏差也应小于给定值（如：0.1（°）/s ）。
至于模型的系统偏差，主要由舵机回路的模型误差引起，由于本文在仿真中对舵机回路进行了一定的简化，致使舵机的响应速度较慢，但滞后时间应小于1s 。
将各个允许偏差的极值代入到仿真程序中，便可计算得到舵机反馈电压的残差带（相应时间的滞后不包括在内），如图5，6所示。
图5U df1残差曲线范围图6U df2残差曲线范围第6期魏远明等舵机反馈电压智能判读方法研究49图7U df3残差曲线范围图8U df4残差曲线范围5仿真计算5.1仿真程序模块的搭建在Matlab环境下搭建姿态控制系统的Simulink仿真程序。
Simulink是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括：线性、非线性；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
因此比较适用于姿态控制系统的建模仿真（见图9）。
图9仿真程序模块流程运用Simulink中丰富的模块库，可以轻松地实现输入信号（导引信号、程序角）的建模。
由于测试阶段捷联惯组主要敏感地球自转，可以用编写m文件，再在Simulink环境下调用的方式来模拟惯组输出。
按照图9的结构，利用现成的模块库搭建校正网络、舵摆角解算等其他功能模块。
最终搭建的仿真程序框图如图10所示。
图10姿态控制系统仿真框图5.2仿真结果分析将测试地点的经度、纬度及地球自转角速度代入到相应仿真模块，起导函数和矫正网络均按任务书给定输入，舵偏角解算按公式（）～（）进行，系统静态、动态增益取：006a aψ==1.8aγ=，0.8b=，将各参数代入系统仿真模型，设定好仿真时间（见图9）。
在Matlab环境下进行仿真计算，可得到理想的舵机反馈电压的输出结果如图～4711导弹与航天运载技术2006年5014所示。
