كيفية ضبط معلمات جهاز التوجيه؟ فيديو تعليمي لإعداد عزم الدوران وسرعة الزاوية

هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف: مشاهدة شخص آخر يقوم بتعديلمضاعفاتالمعلمات في مقطع فيديو، بما في ذلك مجموعة من الأرقام مثل الزاوية والسرعة وعزم الدوران، وتعيينها بنفسك، فقط لتحصل علىمضاعفاتإما لا تتحرك، تتحرك بشكل عشوائي، أو حتى تحترق؟ لا تقلق، سنتحدث اليوم عن كيفية ضبطمضاعفاتالمعلمات بشكل مناسب في الواقع، هذه المسألة ليست غامضة إلى هذا الحد. المفتاح هو مجرد عدد قليل من المعلمات الأساسية. إذا فهمت التعاون بينهما، فيمكنك التعامل معه بسهولة.

ما هي معلمات جهاز التوجيه؟

هناك في الواقع أربع معلمات أساسية لمعدات التوجيه: نطاق الزاوية والسرعة وعزم الدوران وطريقة التحكم. يمكنك التفكير في المؤازرة باعتبارها "مفصل" الروبوت. تحدد هذه المعلمات ما إذا كان يمكنه التحول إلى الموضع الذي تريده، وما إذا كان يدور بسرعة، وما إذا كان قويًا بدرجة كافية، وكيفية توجيهه. على سبيل المثال، إذا كنت تخطط لصنع ذراع آلية صغيرة، فيجب أن تقلق بشأن مدى ثقل الجسم الذي يمكنه الإمساك به وما إذا كان يمكنه التوقف بدقة عند زاوية معينة.

هذه المعلمات لا توجد في عزلة، فهي تؤثر على بعضها البعض. مثلما عليك أن تنظر إلى الإزاحة واستهلاك الوقود وقاعدة العجلات عند شراء سيارة، عليك أيضًا أن تنظر إلى هذه القطع الأربع عند اختيار جهاز التوجيه. إذا تم تعيين المعلمات بشكل غير صحيح، فإن النتيجة الأكثر شيوعًا هي أن الإجراء ليس في مكانه أو أن الاستجابة بطيئة جدًا. في الحالات الخطيرة، سيتم حرق المؤازرة مباشرة. لذا فإن الخطوة الأولى هي معرفة ما يمكن للمؤازرة الموجودة في يدك ضبطه.

كيفية ضبط نطاق الزاوية

يتم تحديد نطاق الزاوية عادةً حسب نوع المؤازرة. تتراوح المؤازرة العادية بشكل عام من 0 إلى 180 درجة، ويمكن للمؤازرة التي تدور باستمرار أن تدور بلا حدود. لكن العديد من الماكينات تسمح لك بضبط النطاق الفعلي عن طريق ضبط عرض إشارة PWM. على سبيل المثال، إذا كنت تصنع محورًا يتتبع الوجه وتريد أن تدور الكاميرا إلى اليسار واليمين، فإن ضبطها على 0 إلى 180 درجة يكفي. ولكن إذا كنت تقوم بالتوجيه على سيارة متنقلة متعددة الاتجاهات، فقد تحتاج إلى وضع الدوران المستمر.

لا تقم أبدًا بدفع نطاق الزاوية إلى الحد الأقصى بمجرد أن تبدأ، لأن هذه هي العملية الأكثر احتمالاً لحرق المؤازرة. الطريقة الصحيحة هي التحقق أولاً من الحد الميكانيكي في الدليل، ثم استخدام وحدة التحكم الدقيقة أو وحدة التحكم المؤازرة لإعطاء قيمة PWM متحفظة، ثم توسيعها ببطء إلى الزاوية الفعلية المطلوبة. على سبيل المثال، قم أولاً بضبطها من 20 درجة إلى 160 درجة، ثم قم بإرخائها تدريجيًا بعد الاختبار حتى تجد حدود العمل المستقر.

ما مدى سرعة السرعة المناسبة؟

يتم التعبير عن السرعة عمومًا بـ "ثواني/60 درجة". على سبيل المثال، يتحول إلى 60 درجة في 0.1 ثانية، وهو سريع جدًا. هناك مشكلتان في السير بسرعة كبيرة: أولاً، تبدو الحركة متسرعة للغاية، وثانيًا، قد يؤدي تأثير القصور الذاتي إلى إتلاف الأجزاء الميكانيكية المتصلة. ومن ناحية أخرى، بطيئة جدا وأخرق. على سبيل المثال، إذا كنت تقوم بفتح نافذة أوتوماتيكية، فيجب أن تكون السرعة معتدلة. إذا كانت سريعة جدًا، فسوف يتضرر إطار النافذة. إذا كان بطيئًا جدًا، فسيستغرق فتح النافذة نصف يوم.

أثناء التصحيح الفعلي، يوصى بتعيين سرعة متوسطة أولاً، مثل 0.2 ثانية/60 درجة، ثم ضبطها وفقًا لتأثير الحركة الفعلي. تدعم بعض الماكينات المتطورة تعديل السرعة الديناميكية في البرنامج، مما يمنحك الكثير من المرونة. تذكر نقطة رئيسية واحدة: تميل السرعة وعزم الدوران إلى التبادل. كلما ركضت بشكل أسرع، قلت قوتك. عليك أن تجد هذا التوازن بناءً على سرعة التحميل والاستجابة التي يتطلبها الجهاز.

ما مقدار عزم الدوران الكافي؟

وحدة عزم الدوران هي كجم · سم. الفهم البسيط هو: يمكنه رفع أشياء متعددة مسافة 1 سم عن محور جهاز التوجيه. يمكنك تقدير ذلك بهذه الطريقة: إذا أراد ذراعك الآلي رفع وزن يبلغ 0.5 كجم بمقدار 5 سم، فإنه يتطلب ما لا يقل عن 2.5 كجم · سم من عزم الدوران. لكن هذه مجرد حالة ثابتة، ويجب تضمين الاحتكاك والتسارع في الحالة الفعلية. لذلك، من أجل السلامة، من الأفضل اختيار قيمة نظرية أكبر بنسبة 30% إلى 50% من النتيجة المحسوبة.

يعتقد الكثير من الناس أنه كلما زاد عزم الدوران، كان ذلك أفضل. في الواقع، هذا مأزق. إن المؤازرة ذات عزم الدوران الكبير تكون كبيرة وثقيلة ومكلفة، كما أنها ستجلب عبئًا إضافيًا على الهيكل الميكانيكي. على سبيل المثال، إذا كنت تقوم ببناء روبوت رباعي الأرجل خفيف الوزن، فسيكون من الأنسب اختيار محرك سيرفو متوسط ​​عزم الدوران يكفي. إذا كان ثقيلًا جدًا، فسيؤثر ذلك بشكل مباشر على أداء الحركة وعمر البطارية. قم بتقدير الحمل واترك هامشًا واختبره فعليًا. اتبع هذه العملية لاختيار الأكثر موثوقية.

كيفية اختيار وضع التحكم

هناك ثلاثة أوضاع تحكم رئيسية: PWM التقليدي، والتحكم في الناقل التسلسلي، والتحكم في الإشارة التناظرية. PWM هو الأكثر تنوعًا ويمكن تشغيله بواسطة أي متحكم دقيق تقريبًا، ولكن كل مؤازرة تشغل دبوسًا منفصلاً. التحكم في الحافلة التسلسلية مذهل. يمكن لخط واحد توصيل العشرات من الماكينات في سلسلة، ويمكنه أيضًا قراءة معلومات الحالة مثل الزاوية ودرجة الحرارة. إنها مناسبة بشكل خاص للمشاريع متعددة الخوادم مثل الأذرع الآلية والروبوتات الإلكترونية.

يعتمد الوضع الذي تختاره على حجم مشروعك وتعقيده. إذا كنت تقوم فقط بتنفيذ مشاريع بسيطة باستخدام واحد أو اثنين من الماكينات، مثل المحورين وأقفال الأبواب، فإن وضع PWM يكون كافيًا، والإعداد بسيط ومنخفض التكلفة. ولكن إذا كان لديك أكثر من 6 أجهزة سيرفو في مشروعك، فمن المستحسن بشدة اختيار ناقل سيرفو تسلسلي، والذي يمكن أن يحررك من تعيينات الأسلاك والدبوس المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، تدعم بعض ماكينات الحافلات أيضًا تعديل السرعة وعزم الدوران في الوقت الفعلي. تعتبر هذه الوظيفة مفيدة بشكل خاص عندما تكون هناك حاجة إلى إجراءات متغيرة ديناميكيًا.

ماذا تفعل إذا كان الجهد غير مستقر

إن جهاز التوجيه حساس بشكل خاص للجهد. إذا كان الجهد منخفضا، فإن عزم الدوران لن يكون كافيا وستكون الحركة بطيئة. إذا كان الجهد مرتفعا، فإنه سيتم حرق الدائرة الداخلية بسهولة. يتراوح جهد التشغيل الاسمي لمعظم الماكينات من 4.8 فولت إلى 6 فولت، ويمكن أن تصل الماكينات ذات الجهد العالي إلى 7.4 فولت. ومع ذلك، في الاستخدام الفعلي، سينخفض ​​جهد البطارية مع الطاقة، أو ينخفض ​​على الفور تحت الحمل الثقيل، مما يتسبب في اهتزاز المؤازرة وفقدان السيطرة، مثل أعراض "السحب".

هناك ثلاث طرق لحل عدم استقرار الجهد: أولاً، استخدم وحدة تثبيت الجهد DC-DC لتشغيل المؤازرة بشكل مستقل، ولا تشارك مصدر الطاقة مع لوحة التحكم الرئيسية، وذلك لتجنب التداخل المتبادل. ثانيًا، قم بتوصيل مكثف كبير على طرفي مصدر الطاقة المؤازر، مثل حوالي 1000 ميكروفاراد، والذي يمكنه عزل تأثير التيار الكبير اللحظي. ثالثًا، إذا كنت تستخدم جهازًا مدمجًا مع محرك مدمج، فعادةً ما يكون الجهد ثابتًا داخليًا، لذا قم فقط بتزويد الطاقة مباشرة بالجهد الموصى به رسميًا. أثناء تصحيح الأخطاء، استخدم مقياسًا متعددًا لقياس الجهد الفعلي في محطة المؤازرة للتأكد من أنه دائمًا ضمن النطاق الآمن.

ما هي مشكلة تصحيح الأخطاء المؤازرة الأكثر إزعاجًا التي واجهتها على الإطلاق؟ مرحبًا بك لمشاركتنا تجربتك في منطقة التعليقات، ولا تنسَ الإعجاب بها وحفظها حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء من رؤيتها!