يوضح الهيكل الداخلي لجهاز التوجيه الهيكل الأساسي ومبدأ العمل لجهاز التوجيه.

عندما تلعب معمضاعفاتهل تشعرين دائمًا أن الأمر غامض بعض الشيء؟ عند مشاهدته وهو يدور بزوايا محددة، لا يمكنك إلا أن تتساءل: ما الذي يوجد في بطن هذا الرجل الصغير الذي يجعله مطيعًا إلى هذا الحد؟

في الواقع، جهاز التوجيه ليس معقدًا كما نتصور. وبتفكيكه، فهو نظام تحكم كلاسيكي للغاية في الحلقة المغلقة. لن يساعدك فهم مكوناته الأساسية على الشعور بالثقة عند اختيار النموذج فحسب، بل سيساعدك أيضًا على معرفة من أين تبدأ في حالة ظهور مشكلات في المستقبل.

ما هو محرك التيار المستمر الموجود في قلب جهاز التوجيه؟

المصدر الأساسي للطاقة لتشغيل الدفة هو محرك DC الصغير. يمكنك أيضًا مقارنتها بمحرك السيارة. عندما تقوم بتنشيطه، سيبدأ على الفور في العمل بسرعة عالية. ومع ذلك، فإن هذا النوع من المحركات له خصائص فريدة من نوعها. سرعة دورانها سريعة للغاية، لكن قوتها، أي عزم الدوران صغير نسبيًا، ولا يمكنها قيادة تلك الأذرع أو العجلات الميكانيكية الضخمة بشكل مباشر بمفردها. لذلك يجب أن يتبعه مساعد مساعد. في الواقع، فإن المواصفات والمعلمات المختلفة لهذا المحرك هي التي تحدد إلى حد كبير مقدار الطاقة التي يمكن أن يخرجها جهاز التوجيه، وهو ما نسميه عادةً عزم الدوران.

ماذا تفعل إذا لم يكن لديك القوة الكافية لتقليل مجموعة التروس؟

بما أن المحرك نفسه لديه طاقة صغيرة وسرعة عالية، فكيف يمكن جعله قويًا ومتوسط ​​السرعة؟ هذا هو دور مجموعة تروس التخفيض. تتشابك هذه المجموعة من التروس الكبيرة والصغيرة معًا مثل علبة التروس. من خلال المبادئ الفيزيائية، فإنها تقلل من السرعة العالية للمحرك وفي نفس الوقت تضاعف القوة عشرات أو حتى مئات المرات. ونتيجة لذلك، أصبح المحرك الصغير الذي كان في وضع التباطؤ في الأصل "رجلًا قويًا" يمكنه الدوران بثبات إلى زاوية محددة مع عزم دوران ضخم.

كيفية معرفة مقياس الجهد الذي يتم تشغيله

الآن،مضاعفاتيتحرك، ولكن كيف تجعله يتوقف عند زاوية معينة بدقة؟ وهذا يتطلب "جهاز استشعار" - مقياس الجهد. مقياس الجهد هو في الواقع مقاوم متغير، والذي يتم توصيله عادة بعمود الإخراج الخاص بالجهازمضاعفات. عندما يدور عمود المؤازرة، ستتغير قيمة مقاومة مقياس الجهد أيضًا بشكل متزامن. وبهذه الطريقة، يمكننا معرفة الموقع الدقيق لجهاز التوجيه في الوقت الفعلي عن طريق قياس قيمة المقاومة، مما يوفر الأساس للخطوة التالية المتمثلة في "التحكم الدقيق".

أين يتحكم الدماغ في لوحة الدائرة؟

مع عناصر الطاقة وناقل الحركة وردود الفعل على الموضع، لا يزال هناك نقص في "العقل" الذي يمكنه إجراء تنسيق موحد، وما يلعب هذا الدور الرئيسي هو لوحة دائرة التحكم الصغيرة. سيتم هنا إرسال إشارات PWM التي ترسلها من وحدة التحكم مثل وحدة التحكم الدقيقة. تقوم شريحة موجودة على لوحة الدائرة بتفسير هذه الإشارة ومقارنتها بالتفصيل بالزاوية المستهدفة. وفي الوقت نفسه، سيولي اهتمامًا وثيقًا دائمًا لمعلومات "الزاوية الحالية" التي يغذيها مقياس الجهد. إنه مثل قائد يقود آلاف القوات، ويقارن باستمرار الفجوة بين "الهدف" و"الوضع الحالي"، ثم يأمر بدقة بكيفية دوران المحرك وحجم الدوران بناءً على هذه الفجوة.

أثناء تشغيل النظام بأكمله، تلعب لوحة دائرة التحكم دورًا في الجهاز العصبي المركزي. يتلقى إشارة PWM من وحدة التحكم كأمر. وتقوم الشريحة بترجمة الإشارة ومقارنتها بزاوية الهدف بطريقة منظمة، ولا تجرؤ على التهاون في مراقبة بيانات "الزاوية الحالية" المرسلة من مقياس الجهد. إنه مثل قائد ذو خبرة، يعتمد على الفهم الدقيق للفجوة بين "الهدف" و"الوضع الحالي" ليتحكم بدقة في دوران المحرك، مما يضمن أن المحرك يمكن أن يعمل بالطريقة والدرجة المتوقعة لتحقيق تحكم مستقر ودقيق في النظام بأكمله.

كيف يتعاونون مع مبدأ التحكم في الحلقة المغلقة؟

يشكل المزيج العضوي للأجزاء المذكورة أعلاه نظام تحكم كلاسيكي مغلق الحلقة. عند إصدار أمر، على سبيل المثال، لتحويله إلى 90 درجة، ستقوم لوحة الدائرة بفحص مقياس الجهد على الفور بعد تلقي الأمر (يعرض مقياس الجهد 45 درجة في هذا الوقت). بمجرد اكتشاف الفجوة، تأمر لوحة الدائرة المحرك ببدء الدوران. يقوم المحرك بتشغيل مجموعة التروس، والتي بدورها تقوم بتشغيل عمود الإخراج المتصل بمقياس الجهد. أثناء دوران المحرك، تستمر قيمة مقياس الجهد في التغير، حتى اللحظة التي تصل فيها إلى 90 درجة، ستصدر لوحة الدائرة أمراً بإيقاف المحرك. هذه المجموعة الكاملة من عمليات "تنفيذ الأوامر والتغذية الراجعة والتصحيح" هي سر قدرة جهاز التوجيه على تحقيق التحكم الدقيق.

ومن منظور تشغيل النظام بأكمله، فإن منطقه واضح ومتشابك. أولاً، يتم إصدار أمر كنقطة بداية، ومن ثم يتم تنفيذ الأمر لتدوير المحرك. ثم يقوم رابط التغذية الراجعة بمراقبة تغيير الزاوية من خلال مقياس الجهد، وأخيرًا يقوم بإجراء التصحيحات بناءً على التغذية الراجعة لضمان تحقيق الهدف المحدد بـ 90 درجة. ترتبط كل خطوة ارتباطًا وثيقًا، وتقوم معًا ببناء آلية للتشغيل الدقيق لجهاز التوجيه، مما يوضح التفاصيل الدقيقة لنظام التحكم في الحلقة المغلقة.

كيفية اختيار جهاز التوجيه حسب هيكله

بمجرد فهم البنية الداخلية، لم يعد اختيار المؤازرة يقتصر على المظهر فقط. إذا كنت تصنع شيئًا يتطلب الكثير من القوة، مثل ذراع آلية، فركز على المادة التي تصنع منهامجموعة تروس التخفيض(التروس المعدنية أكثر متانة ولها عزم دوران أكبر من التروس البلاستيكية) ومواصفات المحرك. إذا كنت تسعى إلى الدقة وسرعة الاستجابة، مثل تثبيت كاميرا ذات محورين، فإن أداءلوحة دائرة التحكمودقةالجهدحاسمة. في المرة القادمة التي تختار فيها جهازًا مؤازرًا، يمكنك أيضًا تفكيكه (أو العثور على مخطط تفكيك) وإلقاء نظرة على "أحشائه"، وستعرف ما إذا كان مناسبًا لمشروعك.

بعد رؤية تعاون هؤلاء الملوك الخمسة داخل جهاز التوجيه، هل تعتقد أن الأمر ليس غامضًا بعد كل شيء؟ في المشروع الذي تعمل عليه حاليًا، هل هناك أي رابط تحدد فيه بشكل خاص أداءً معينًا للسيرفو؟ على سبيل المثال، هل الجاذبية أكثر أهمية أم الدقة؟ دعنا نتحدث عن سيناريوهات التطبيق الخاص بك في منطقة التعليقات، ربما يمكننا إنشاء شرارات جديدة! إذا وجدت المقال مفيدًا، فلا تنسَ الإعجاب به ومشاركته حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء من فهم جهاز التوجيه.