إشارة PWM لمعدات التوجيه | ثلاث خطوات أساسية لتوديع التوتر

في فصل الشتاء، تهب رياح شديدة في المختبر خارج النافذة. كانت الذراع الميكانيكية أمامي في الأصل دقيقة مثل العذراء، ولكن الآن يبدو أنها تعاني من الجنون. ظل رأسه يهتز ويهتز، كما أنه أصدر صوت طقطقة خارق للأسنان. فقط فكر في الأمر، هل تعتقد أنك رأيت مثل هذا المشهد في مكان ما؟ كان هذا المؤازرة في حالة من الغضب. وسبب غضبها هو أن الإشارات التي أعطيتها كانت غامضة وغير واضحة. لا يعني ذلك أنه لا يريد التحرك، بل أنني لم أتعلم الطريقة الصحيحة للتواصل معه. هذه المواجهة الصامتة، في جوف الليل، عذبت العديد من الطلاب الذين دخلوا هذا المجال للتو. إذا أردت استكشاف الحقيقة، عليك أن تسأل: ما هي لغة جهاز التوجيه؟ الجواب هو: إشارة PWM، وهي تعديل عرض النبضة. لكن معرفة اسمها أمر سهل، لكن فهم معناها صعب. فقط أولئك الذين يعرفون طريقتها يمكنهم جعلها تحني رأسها وتطيع الأوامر.

إن إشارة PWM هي بالفعل أمر سري لجهاز التوجيه. ومهما كان الطموح الكبير الذي يحتويه الأمر السري، فهو يفسر عنصرين فقط: مدة المستوى العالي، وهناك أيضًا الدورة التي تتحرك ذهابًا وإيابًا. في الماضي، في المختبر، كان من الممكن في كثير من الأحيان رؤية الطلاب وهم يستخدمون نبضات خشنة لدفعها. كانت استجابة المؤازرة إما مثل طائر خائف، يرتعش بعنف، أو مثل رجل عجوز، بطيء وخامل. بالنظر إلى المذكرات التجريبية للأسلاف، نجد أن هناك إحباطات كهذه في كل مكان في الكلمات. السبب الجذري هو أن المراسلات الفردية بين "النبض" و"الموضع" غير مفهومة. تبلغ الفترة الزمنية للمؤازرة القياسية دائمًا عشرين مللي ثانية، تمامًا مثل الحبل الثابت. من منظور نطاق الحبل، يتقلب الوقت الذي يمر به المستوى العالي ذهابًا وإيابًا في نطاق 0.5 مللي ثانية إلى 2.5 مللي ثانية. هذا الاختلاف البالغ 2 ميلي ثانية فقط يقسم النطاق الكامل للمؤازرة من صفر إلى مائة وثمانين درجة. 0.5 ميلي ثانية، هو الأمر الصامت في أقصى اليسار؛ 1.5 ميلي ثانية، هي ما تزال تنتظر وتراقب عند نقطة المنتصف؛ 2.5 ميلي ثانية، إنها النداء العاطفي في الموضع المتطرف الأيمن. لقد رأيت ذات مرة حالة كان فيها أحد الطلاب يقوم بتصحيح أخطاء مخلب ميكانيكي، وكان المؤازرة دائمًا ترتعش وتتوتر بالقرب من نقطة المنتصف. وبعد التفكير والبحث المتكرر، لا يزال غير قادر على معرفة السبب.لاحقًا، استخدمت راسم الذبذبات لمراقبته، واكتشفت أن عرض نبضه كان يتغير بشكل غير منتظم بين 1.49 و1.51 مللي ثانية.. وهذا ليس خطأ المؤازرة نفسها، ولكنه ناتج عن تداخل الضوضاء الناتج عن مصدر الإشارة. مصدر طاقة نقي وخط إشارة محمي جيدًا، أهميتهما واضحة في هذه اللحظة. اسمحوا لي أن أسأل، إذا لم يكن هناك أمر بالتطهير، فكيف يمكن للخادم المخلص أن يفعل أشياء دقيقة؟

الفترة المستقرة هي الهيكل العظمي للإشارة. عشرين مللي ثانية، بدون فوضى على الإطلاق.إذا كانت الدورة غير منتظمة، إما أن تتقلص إلى عشرة مللي ثانية أو تمتد إلى ثلاثين مللي ثانية، فإن وحدة فك التشفير داخل المؤازرة ستشعر وكأنها في ضباب.. لا يمكنه التعرف على هذا النوع من التعليمات البرمجية المشوهة ويمكنه فقط قيادة المحرك بالقوة بناءً على معلومات غير كاملة. ونتيجة لذلك، فإنه سوف يرتعش، ويسخن، ويعوي، وحتى يحترق. لقد تعاملت ذات مرة مع مثال حيث تحركت الماكينات الموجودة على أرجل الروبوت بشكل غريب جدًا. في بعض الأحيان كانوا أقوياء، وأحيانا كانوا ضعفاء وضعفاء. تم تحديد في البداية أن العتاد قد تم ارتداؤه، ولكن لم يكن للاستبدال أي تأثير. لاحقًا، قمت بفحص برنامج التحكم الخاص به ووجدت أن المطور قام بتغيير فترة الإشارة في الحلقة ديناميكيًا من أجل متابعة السرعة. مثل هذا التصميم يشبه تعذيب جهاز التوجيه. الدورة ثابتة، تمامًا مثل إيقاع نبضات القلب. وبمجرد عدم انتظام ضربات القلب، ستضطرب وظائف الجسم بالكامل. ولذلك، فإن أول شيء لأي شخص يريد أن يعمل السيرفو بسلاسة هو قفل حد الدورة وهو عشرين مللي ثانية. ولا يمكن أن يتجاوز حتى نصف خطوة. فقط في هذا الإيقاع القوي على أساس اللعب، فقط من خلال تغيير الوقت عالي المستوى يمكننا التحدث عن التحكم الدقيق. مثال بسيط هو أن إشارة PWM تشبه عواء الذئب المنفرد على القمر. نغمتها (عرض النبض) تنقل النية، وفاصلها (الفترة) يتبع الإيقاع الأبدي للسماء والأرض!

بالإضافة إلى التكنولوجيا، هناك أيضًا تغييرات في البيئة يمكن أن تربك أيضًا قلب جهاز التوجيه. خاصة عندما تتغير الفصول وتنخفض درجة الحرارة فجأة. داخل المؤازرة، فإن مقاومة مقياس الجهد المستخدم لتعليق الموضع سوف تنحرف مع درجة الحرارة. في برد الشتاء القارس، قد تكون إشارة نقطة المنتصف التي تمت معايرتها أصلاً والتي تبلغ 1.5 مللي ثانية تشير في الواقع بضع درجات إلى اليسار أو اليمين.عندما يستشعر المؤازرة الخريف ويهتز، فهذا ليس إرادته، ولكنه في الواقع ناتج عن الخصائص الفيزيائية.. فقط فكر في الأمر، لماذا تفقد الآلة التي تم ضبطها بشكل مثالي في الدفيئة دقتها بمجرد نقلها إلى الخارج في عالم من الجليد والثلج؟ وهذا ليس خطأ في منطق البرنامج، ولكنه خاصية طبيعية لمواد الأجهزة. إذا واجهنا مثل هذا الموقف ماذا يجب أن نفعل؟ فمن ناحية، من الضروري اختيار المكونات ذات الأداء الأفضل في درجات الحرارة المنخفضة. ومع ذلك، بسبب قيود التكلفة، لا يمكن للجميع الحصول عليها. ومن ناحية أخرى، تم إدخال خوارزمية تعويض درجة الحرارة في البرنامج. من الضروري مراقبة درجة الحرارة المحيطة في الوقت الفعلي وضبط علاقة التعيين ديناميكيًا بين عرض النبضة والزاوية. قد تبدو مثل هذه الخطوة معقدة، لكنها في الواقع تتم مرة واحدة وإلى الأبد. قبلkpowerيحتوي جهاز Servo على نشرة تدريب داخلية تقول في البداية: "فقط من خلال معرفة خصائص الدفة يمكنك التحكم فيها؛ وفقط من خلال فهم التغيرات في البيئة يمكنك الحفاظ على الاستقرار." ورغم أن هذه الجملة بسيطة إلا أنها تشرح سر السيطرة المستقرة. هناك طريقة أخرى وهي إجراء المعايرة الذاتية لنقطة الصفر عند بدء تشغيل النظام. ضع المؤازرة في حالة عدم التحميل، وأرسل الحدود النظرية اليسرى واليمنى وإشارات النقطة الوسطى واحدًا تلو الآخر، واقرأ موضع التعليقات الفعلي، ثم قم بإنشاء منحنى رسم الخرائط الذي ينتمي على وجه التحديد إلى هذه المؤازرة وهذه اللحظة. تعتبر هذه الطريقة سرًا لا يسهل على اللاعبين رفيعي المستوى نشره.

الأسئلة المتداولة، الإجابات هي كما يلي:

لماذا يهتز السيرفر بدون سبب؟ والسبب هو أن الاهتزاز ناتج عن إشارات PWM غير مستقرة أو دورات غير متطابقة. ثم ما يجب فعله هو التحقق من مصدر الإشارة ومصدر الطاقة للتأكد من قفل الدورة عند 20 مللي ثانية.。

سؤال: كيف نحكم على ما إذا كان عرض النبض دقيقًا؟ الإجابة: استخدم محلل منطقي أو راسم الذبذبات للقياس الفعلي. يتم قياس القيم بالميكروثانية، ويتراوح النطاق القياسي من 500 ميكروثانية إلى 2500 ميكروثانية.

س: ماذا سيحدث إذا كان مصدر الطاقة غير كاف؟الإجابة: عندما يكون التيار اللحظي غير كافٍ، ستظهر الآلة التي تتحكم في الدفة طاقة غير كافية، أو تهتز، أو حتى تتوقف عن الدوران.. في هذه الحالة، يلزم وجود مصدر طاقة منفصل ويتم إجراء التصفية بمساعدة مكثف.

سؤال: هل من الطبيعي أنين المؤازرة؟ الجواب: ليس طبيعيا. تنجم ظاهرة صفير جهاز التوجيه في الغالب عن دخول تردد الإشارة إلى النطاق الذي يمكن استشعاره بواسطة الأذن البشرية أو التشويش الميكانيكي. يجب قطع التيار الكهربائي فوراً للفحص.

س: كيفية مزامنة الماكينات المتعددة؟ الجواب: إرسال الإشارات واحدة تلو الأخرى حسب طريقة دوران الشريحة الزمنية. يجب إكمال جميع تحديثات أوامر جهاز التوجيه خلال الدورة.

سؤال: كيفية تنفيذ الحماية من فقدان السيطرة؟ الإجابة: عند فقدان الإشارة، يجب ضبط عرض نبضة التوقف مسبقًا في البرنامج. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للجهاز إضافة مقاوم منسدل لإعادة الإدخال إلى حالة الصفر.

يبدو أن جهاز التوجيه الذي يتم التحكم فيه هو مجرد صعود وهبوط للإشارات الكهربائية، ولكنه في الواقع عبارة عن تواصل وحوار متبادل بين البشر والآلات. كانت كل دورة دقيقة ومحددة، ووراءها كلها كان هناك احترام مبجل للنبض، الذي استمر ميلي ثانية فقط. وعلينا أن نتذكر أن الارتعاش الذي يحدث ليس خللاً، بل صرخة يساء فهمها؛ فتباطؤ الوجود ليس غباءً، بل الصمت انتظارًا للأمر الصحيح. والآن بعد أن فهمت الحقيقة، لماذا لا تتخذ إجراءً عمليًا على الفور؟ بادئ ذي بدء، الخطوة الأولى هي التقاط راسم الذبذبات الموجود في يدك و"رؤية" الإشارة عديمة الشكل؛ ثم الخطوة الثانية هي الالتزام بطول الدورة البالغ عشرين مللي ثانية، تمامًا مثل حراسة النتيجة الأساسية للقانون؛ ثم الخطوة الثالثة هي البدء بترس توجيه واحد وتقسيمه إلى ثلاث مراحل: السرعة البطيئة، السرعة المتوسطة، والسرعة السريعة لنشعر بتغيرات الزاوية الناتجة عن التغيرات في عرض النبض. لا تتوقع النجاح الكامل دفعة واحدة، ولكن أتمنى التقدم الثابت والمتين في كل شيء. عندما تنجح في إخضاع جهاز التوجيه الأول المتغطرس والمتهور وتجعله مطيعًا وناعمًا يرسم قوسًا سلسًا وسلسًا تحت سيطرتك، فإن الفرح الهادئ والصامت هو المكافأة الأنسب لهذا الوقت من الاستكشاف. المضي قدما واتخاذ الإجراءات اللازمة. بقلب تقي وموقر، اكتب السطر الأول من الكلمات السرية التي شكلتها أنت وجهاز التوجيه.