دائمًا ما يتعطل تصحيح أخطاء أجهزة السيارة الذكية. سيتم شرح مبادئ التحكم غير المذكورة في مقاطع الفيديو هذه بشكل شامل دفعة واحدة.

هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف - لقد بحثت في مجموعة من "فيديوهات مبدأ التحكم في مقود السيارة الذكية" على الإنترنت. عندما شاهدته، اعتقدت أنك "تفهمه". ولكن عندما تحاول ضبط السيارة بنفسك، إما أن يهتز جهاز التوجيه مثل مرض باركنسون، أو ببساطة لا يستجيب؟ لا تقلق، ليس الأمر أنك غبي، ولكن العديد من مقاطع الفيديو تغطي السطح فقط وتفشل في اختراق الطبقة الأساسية من ورق النافذة. اليوم، سنستخدم اللغة العامية لتحليل النقاط الرئيسية المخفية خلف الرسم التخطيطي والتي تحدد حقًا ما إذا كانت سيارتك يمكن أن تعمل بسلاسة.

كيف يدور جهاز التوجيه؟

وبكل بساطة، فإن الجزء الداخلي من جهاز التوجيه عبارة عن نظام تحكم مصغر مغلق الحلقة. إنه يعرف "إلى أين يذهب" من خلال استقبال إشارة PWM التي تقدمها له (أي شكل موجة الجهد الذي يتحول ذهابًا وإيابًا بين الأعلى والمنخفض). ولكن ما لا تشرحه العديد من مقاطع الفيديو التمهيدية هو أن ما يهم حقًا في هذه الإشارة ليس "مدة المستوى العالي" كما تفهمها، ولكن "دورة العمل" - أي نسبة المستوى العالي في الدورة. هذا الشيء يشبه تمامًا عندما تشير إلى النادل، "أريد أن أنتقل إلى هذه الزاوية." إذا كانت الإشارة صحيحة، فإن الجهد داخلمضاعفاتسوف يقارن الموقف، وبعد ذلك سيبدأ المحرك في ممارسة القوة.

سوف تجد أنه على الرغم من التناظرية المشتركةمضاعفاتق والرقميةمضاعفاتكلاهما في السوق يستهلكان إشارات PWM، وطرق المعالجة الداخلية الخاصة بهما مختلفة تمامًا. تعمل الماكينات التناظرية من خلال نطاق خطأ يسمى "المنطقة الميتة"، والتي تعني ببساطة "فقط انسَ الأمر"؛ بينما تستجيب الماكينات الرقمية بشكل أسرع بكثير لأنها تستخدم شرائح عالية السرعة للكشف المستمر عن انحرافات الموضع ثم تصحيحها على الفور. لذا، إذا كانت سيارتك تنحرف دائمًا عن المسار عند السير في خط مستقيم، فلا تشك فقط في أن الإطار ملتوي، بل تحقق أولاً مما إذا كانت سرعة استجابة المؤازرة التي تستخدمها لا تستطيع مواكبة سرعة السيارة.

كيفية إعطاء إشارة PWM للسيرفو

قد تبدو مسألة إعطاء الإشارات بسيطة، لكن في الواقع هناك لغز خفي. يقوم العديد من الأصدقاء بتوصيل منفذ الإدخال / الإخراج الخاص بوحدة التحكم الدقيقة مباشرةً بخط إشارة المؤازرة، ويكتبون تأخيرًا في البرنامج ويبدأون في التعديل، فقط ليجدوا أن المؤازرة إما تسخن بشدة أو لا تتحرك على الإطلاق. المفتاح هنا هو أن فترة إشارة PWM يجب أن تكون ثابتة، عادةً حوالي 20 مللي ثانية، ويكون وقت المستوى العالي بين 0.5 مللي ثانية و2.5 مللي ثانية، أي ما يعادل 0 إلى 180 درجة. إذا لم تكن دورتك مستقرة، فسوف تتشوش الدائرة الداخلية للسيرفو ولن تعرف مدى السرعة التي تريد أن تدور بها.

والأمر الأكثر إزعاجًا هو أنه عند تشغيل محرك السيارة والتحكم المؤازر في السيارة في نفس الوقت، يحدث تداخل في الطاقة والإشارة. بمجرد دوران المحرك، ينخفض ​​جهد البطارية على الفور. في هذا الوقت، إذا كان مصدر الطاقة إلى المؤازرة غير مستقر، فإن إشارة PWM التي يتلقاها سوف "ترتعش". هناك بالفعل طرق جاهزة لحل هذه المشكلة: توفير مصدر طاقة منفصل للمؤازرة، أو عزل خط الإشارة باستخدام optocoupler، أو على الأقل ربط خرزة مغناطيسية لتصفية الفوضى عالية التردد. تتخطى العديد من مقاطع الفيديو التعليمية هذه التفاصيل مباشرة، ولكن هذا هو بالضبط الأساس لضمان أن مؤازرك مطيع.

ما هي خوارزمية التحكم الأكثر استقرارًا؟

عندما تبدأ اللعب بالسيارات لأول مرة، قد ترغب في استخدام أبسط عناصر تحكم "الحلقة المفتوحة" - سأعطيك زاوية ثابتة، وسيدور المؤازرة هناك، بغض النظر عما إذا كان يدور بسرعة كافية أم لا. ولكن بمجرد أن تبدأ السيارة في التحرك، خاصة في المنعطفات، فإن نهج "مقاس واحد يناسب الجميع" ليس كافيًا. في هذا الوقت، يجب إدخال التحكم في الحلقة المغلقة، وأبسطها هو التحكم PD (التحكم المشتق التناسبي). كل ما تحتاجه هو اكتشاف انحراف موضع السيارة باستمرار، ثم حساب مدى السرعة والعنف الذي يجب أن تدور به عجلة القيادة في الاتجاه بناءً على حجم الانحراف.

ولكن كيفية ضبط معلمات PD، هناك الكثير من المعرفة هنا. يشعر الكثير من الناس بالارتباك عندما يرون "ضبط Kp و Kd" في الفيديو. في الواقع، يمكنك التفكير في الأمر على أنه الشعور بعجلة القيادة أثناء القيادة: يحدد Kp مدى قوة إدارة عجلة القيادة عندما تشعر أن السيارة في الجانب الخطأ، ويحدد Kd ما إذا كنت تدير عجلة القيادة بقوة أو بسلاسة. إذا كانت سيارتك تسير على الطريق المستقيم، فهذا يعني أن Kp كبير جدًا؛ إذا كان يتفاعل ببطء عند دخول الزاوية، فهذا يعني أن Kd صغير جدًا. عند ضبط السيارة فعليًا، يمكنك أولاً ضبط Kd على الصفر بحيث لا تتمكن السيارة من السير إلا بصعوبة، ثم إضافة Kd شيئًا فشيئًا لجعل الانعطاف أكثر سلاسة.

أجهزة رقمية أو أجهزة تناظرية؟

يحتار الكثير من الأصدقاء عند شراء سيرفو، هل يجب عليهم اختيار سيرفو تناظري رخيص الثمن أو سيرفو رقمي في خطوة واحدة. تعتمد الإجابة في الواقع على سرعة سيارتك ومتطلبات رد الفعل. المؤازرة التناظرية مناسبة للمركبات ذات السرعة البطيئة أو تصحيح الأخطاء على مستوى الدخول. تتميز بتحكم بسيط وسعر مناسب، لكن عيوبها هي الاستجابة البطيئة ودقة التمركز المتوسطة. عندما تصل سرعة سيارتك إلى مستوى معين، لم يكن لدى المؤازرة التناظرية الوقت الكافي للتحول إلى الزاوية المطلوبة عند الدخول إلى الزاوية، وتكون السيارة قد اندفعت بالفعل للخارج. في هذا الوقت، تنعكس مزايا المؤازرة الرقمية.

أكبر اختلاف بين أجهزة المؤازرة الرقمية هو أنها يمكنها تلقي المزيد من تعليمات التحكم في الثانية، وهو ما يعني ببساطة "استجابة أسرع وقوة أكبر". ولكن هناك نقطة يمكن التغاضي عنها بسهولة: تتطلب الماكينات الرقمية متطلبات طاقة أعلى لأن قمم التيار اللحظية الخاصة بها أعلى بكثير من تلك الخاصة بالماكينات التناظرية. إذا كنت تستخدم وحدة تثبيت جهد عادية لتشغيل المؤازرة الرقمية، فمن المحتمل أن يكون هناك انقطاع فوري للتيار الكهربائي مما يؤدي إلى فقدان السيطرة. لذلك، عند اختيار أجهزة رقمية، تأكد من تجهيزها بوحدة تثبيت الجهد BEC (وحدة تثبيت الجهد) التي يمكنها إخراج تيار بقوة 5-7 أمبير بشكل ثابت. تحدد هذه التفاصيل بشكل مباشر ما إذا كان بإمكان أجهزة المؤازرة المتطورة الخاصة بك ممارسة قوتها الحقيقية.

هل موضع التثبيت والهيكل الميكانيكي لهما تأثير كبير؟

ولا ينبغي الاستهانة بهذا الأمر. يمكن للطريقة التي يتم بها تثبيت جهاز التوجيه أن تحدد ما إذا كانت سيارتك يمكن أن تعمل بشكل جيد. هل سبق لك أن رأيت سيارة يتم فيها تثبيت جهاز التوجيه مباشرة على الهيكل، وسيارة يتم فيها تشغيل عجلة القيادة بواسطة قضيب توصيل؟ الشعور مختلف تماما. إذا تم تثبيته بشكل مباشر، فإن استجابة التوجيه ستكون الأكثر مباشرة، ولكنها ستتطلب عزم دوران عاليًا لمعدات التوجيه؛ يمكن أن يكون استخدام قضيب التوصيل بمثابة "رافعة" لتضخيم قوة جهاز التوجيه، ولكنه سيقدم القليل من الوضع الخاطئ. سيضيف العديد من الخبراء محامل أو رؤوس كروية إلى قضيب التوصيل لتقليل الاهتزاز الناتج عن الفجوة.

مشكلة شائعة أخرى هي زاوية ذراع المؤازرة وقضيب الربط. إذا لم يتم ضبطها بشكل صحيح، ستجد أن العجلات تكون إيجابية عندما يكون السيرفو في الوضع المحايد، ولكن عندما يصل إلى الحد الأقصى، تدور عجلة واحدة أكثر وتدور الأخرى بشكل أقل. وهذا ما يسمى "عدم تطابق زاوية أكرمان". لا يمكن تصحيح هذا النوع من المشاكل الميكانيكية البسيطة عن طريق البرمجة. لذلك، عند تحميل السيارة، يمكنك أولاً توسيط جهاز التوجيه، ثم ضبط طول قضيب الربط يدويًا للتأكد من أن زوايا التوجيه للعجلات اليسرى واليمنى متماثلة. لا تستهين بفارق هذه المليمترات القليلة، فهي تؤثر بشكل مباشر على ما إذا كانت سيارتك ستدفع أو تنجرف في المنعطفات.

كيفية تجنب تلك المزالق عند التصحيح

تعد مرحلة تصحيح الأخطاء هي الأكثر إحباطًا لأنه غالبًا ما يكون هناك أكثر من مشكلة واحدة. أقترح عليك القيام بذلك بالترتيب: أولاً، تأكد من عدم وجود مشكلة في المؤازرة نفسها. استخدم جهاز اختبار المؤازرة بمفرده أو برنامجًا بسيطًا لجعله يتجه يسارًا ويمينًا للتخلص من أخطاء الأجهزة. بعد ذلك، تحقق من مصدر الطاقة واستخدم مقياسًا متعددًا لقياس تقلب الجهد عندما يعمل السيرفو. إذا تجاوز التذبذب 0.3 فولت، فيجب عليك التفكير في استبدال وحدة تثبيت الجهد أو إضافة مكثف. وأخيرا، ضبط خوارزمية التحكم. في هذا الوقت، يمكنك إصلاح جميع المتغيرات وضبط معلمات PD فقط للعثور على القيمة المثلى.

هناك نقطة أخرى يسهل التغاضي عنها بشكل خاص وهي تكرار التحديث. تدعم بعض الماكينات الرقمية المتقدمة معدلات تحديث إشارة PWM أعلى، مثل 333 هرتز أو أعلى. إذا كنت تستخدم معدل التحديث الافتراضي 50 هرتز لوحدة التحكم الدقيقة العادية، فهذا يعادل ترك سيارة فيراري تعمل على طريق ترابي ريفي ولن تتمكن من الأداء على الإطلاق. لذا، خذ بعض الوقت للتحقق من دليل بيانات المؤازرة، واضبط فترة وحدة PWM للمتحكم الدقيق على القيمة القصوى التي يدعمها المؤازرة. ستجد أن استجابة المؤازرة تصبح أسرع وأكثر سلاسة، تمامًا مثل تغيير السيارة.

بعد رؤية ذلك، هل قمت بمراجعة خطوات تصحيح أخطاء جهاز التوجيه في سيارتك؟ لذلك دعونا نتحدث عن ذلك. ما هو أكثر فشل "غريب" في جهاز التوجيه الذي واجهته أثناء عملية التحويل الفعلية؟ هل هو بسبب عدم استقرار مصدر الطاقة الذي يسبب اهتزازًا عشوائيًا، أم لأنه لا يمكن ضبط معلمات PID لتعمل بشكل مستقيم؟ مرحبًا بك لمشاركة تجربتك في منطقة التعليق. دعونا نتجنب المزالق معا. يمكنك أيضًا إرسال هذه المقالة إلى هؤلاء الدراجين الذين ما زالوا يتعرضون للتعذيب بواسطة جهاز التوجيه. ربما يمكنك توفير عدة ليال من السهر لتصحيح الأخطاء.