الدعم الفني
تم النشر 2026-04-06
تشرح هذه المقالة مبدأ العمل الأساسي لتعديل عرض النبض (PWM) للتحكم في المعيارمضاعفاتالمحركات. سوف تتعلم كيف تحدد إشارة النبض البسيطة المتغيرةمضاعفاتموضع العمود، باستخدام أمثلة واقعية شائعة مثل الأذرع الآلية والمركبات التي يتم التحكم فيها عن بعد. لم يتم ذكر أي علامة تجارية أو أسماء شركات، وتستند جميع المعلومات إلى معايير الصناعة المعتمدة على نطاق واسع للهواة والصناعيينمضاعفاتأنظمة.
يعد تعديل عرض النبض (PWM) طريقة لتشفير أمر الموضع إلى إشارة رقمية متكررة. تستخدم المحركات المؤازرة PWM لأنها تتطلب سلك تحكم واحدًا فقط، كما أنها موثوقة للغاية، ويسهل إنشاؤها باستخدام وحدات التحكم الدقيقة.
تتميز إشارة PWM بخاصيتين رئيسيتين:
فترة- الوقت اللازم لدورة تشغيل وإيقاف كاملة.
عرض النبض– المدة التي تظل فيها الإشارة عالية (تشغيل) خلال كل فترة.
بالنسبة للماكينات القياسية، يُترجم عرض النبضة مباشرةً إلى موضع زاوي محدد لعمود الإخراج.
تتبع جميع الماكينات التقليدية تقريبًا نفس معيار PWM:
مهم:يحدد عرض النبضة الزاوية، بينما تظل الفترة ثابتة عند 20 مللي ثانية. يتجاهل المؤازرة الوقت المتبقي (فترة التوقف) حتى وصول النبضة التالية.
داخل المؤازرة القياسية، يوجد محرك DC صغير، ومقياس جهد (مستشعر ردود الفعل)، ودائرة تحكم. فيما يلي العملية خطوة بخطوة:
1. تستقبل دائرة التحكم إشارة PWM.
2. يقيس عرض نبض الإشارة الواردة.
3. يقارن عرض النبضة مع موضع العمود الحالي (الذي تم الإبلاغ عنه بواسطة مقياس الجهد).
4. إذا كان هناك اختلاف، تقوم الدائرة بتشغيل محرك التيار المستمر لتدوير العمود حتى يتطابق الموضع مع عرض النبض المطلوب.
5. يحتفظ المؤازرة بهذا الوضع طالما أن نفس عرض النبضة يتكرر كل 20 مللي ثانية.
المبدأ الأساسي: عرض النبض يساوي زاوية الهدف.كلما اتسع النبض، كلما زاد دوران العمود في اتجاه واحد؛ كلما كان النبض أضيق، كلما زاد دورانه في الاتجاه المعاكس.
أحد الهواة يصنع ذراعًا آلية بثلاثة مفاصل. يستخدم المفصل الأساسي أجهزة قياسية. لتدوير الذراع 30 درجة في اتجاه عقارب الساعة، يرسل المتحكم الدقيق نبضة تبلغ 1.0 مللي ثانية كل 20 مللي ثانية. ولتدويره 150 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة، فإنه يرسل نبضة تبلغ 2.0 مللي ثانية. يتحرك الذراع بسلاسة في كل وضع ويثبته بقوة، حتى عند حمل جسم خفيف.
في سيارة RC، يتحكم المؤازرة في العجلات الأمامية. عندما تكون عجلة قيادة جهاز الإرسال في المنتصف، يقوم جهاز الاستقبال بإخراج نبضة تبلغ 1.5 مللي ثانية - حيث تشير العجلات بشكل مستقيم. يؤدي تدوير العجلة بالكامل إلى اليسار إلى تقليل النبض إلى 1.0 مللي ثانية، مما يؤدي إلى توجيه العجلات إلى نقطة التوقف اليسرى. يؤدي الانعطاف إلى اليمين تمامًا إلى زيادة النبض إلى 2.0 مللي ثانية، مع التوجيه إلى نقطة التوقف اليمنى. يستمتع السائق باستجابة توجيه فورية ومتناسبة.
على الرغم من أن نماذج المؤازرة المختلفة لها نطاقات مختلفة قليلاً، إلا أن العلاقة النموذجية هي:
العلاقة الخطية:بين 1.0 مللي ثانية و2.0 مللي ثانية، تتغير الزاوية خطيًا. على سبيل المثال، 1.25 مللي ثانية تعطي حوالي 45 درجة، و1.75 مللي ثانية تعطي حوالي 135 درجة.
الحد الأدنى لعرض النبض:قد يؤدي إرسال نبضات أقصر من 0.5 مللي ثانية إلى سلوك غير منتظم أو عدم الحركة.
أقصى عرض للنبض:قد تؤدي النبضات الأطول من 2.5 مللي ثانية إلى دفع المؤازرة إلى ما هو أبعد من حدودها الميكانيكية، مما قد يؤدي إلى إتلاف السدادة الداخلية.
تردد الإشارة:تتوقع المؤازرة إشارة 50 هرتز (فترة 20 مللي ثانية). يتم استخدام الترددات الأعلى (على سبيل المثال، 100 هرتز أو 300 هرتز) من خلال الماكينات "الرقمية" الخاصة، ولكن الماكينات التناظرية القياسية سوف ترتفع درجة حرارتها أو اهتزازها.
الجهد االكهربى:تعمل معظم الماكينات القياسية عند 4.8 فولت إلى 6.0 فولت. ويقلل الجهد المنخفض من عزم الدوران؛ الجهد العالي يمكن أن يدمر دائرة التحكم.
> يتم تحديد موضع العمود لمحرك سيرفو قياسي فقط من خلال عرض نبضة إشارة PWM، بشرط أن تتكرر الإشارة كل 20 مللي ثانية. تغيير عرض النبض يغير الزاوية. الحفاظ على عرض النبض ثابتًا يحافظ على الموضع.
هذا هو المفهوم الوحيد الأكثر أهمية الذي يجب تذكره. لا يهتم المؤازرة بنسبة دورة العمل - فقط عرض النبضة المطلق بالمللي ثانية.
بناءً على المبادئ المذكورة أعلاه، اتبع هذه الخطوات العملية للتأكد من أن نظام المؤازرة الخاص بك يعمل بشكل صحيح:
1. قم بإنشاء إشارة PWM دقيقة تبلغ 50 هرتز (فترة 20 مللي ثانية).– استخدم مكتبة مؤازرة مخصصة أو مؤقتًا للأجهزة على وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. تجنب تأخيرات البرامج التي تسبب اضطراب التوقيت.
2. ابدأ بالنبض المحايد (1.5 مللي ثانية)- قبل توصيل أي حمل، أرسل نبضة مدتها 1.5 مللي ثانية. يؤدي هذا إلى توسيط المؤازرة ويمنع القفزات المفاجئة.
3. الحد من نطاق النبض إلى 1.0 مللي ثانية - 2.0 مللي ثانية- هذا يحترم السفر الميكانيكي الآمن لمعظم الماكينات. اختبر نقاط النهاية الدقيقة لمؤازرتك المحددة عن طريق الزيادة ببطء من 1.0 مللي ثانية إلى 2.0 مللي ثانية أثناء مراقبة العمود.
4. استخدم مصدر طاقة منفصلًا للماكينات- يمكن للسيرفو سحب 0.5 أمبير إلى 2 أمبير أو أكثر أثناء الحركة. لا تقم مطلقًا بتشغيل المؤازرة مباشرةً من طرف 5 فولت الخاص بوحدة التحكم الدقيقة.
5. أضف مكثفًا كبيرًا (1000 ميكروفاراد أو أكثر)عبر خطوط الطاقة المؤازرة بالقرب من المؤازرة لامتصاص طفرات الجهد ومنع إعادة التعيين.
6. قم بتحديث الإشارة على الأقل كل 20 مللي ثانية– إذا توقفت إشارة PWM، فإن معظم الماكينات ستحتفظ بموضعها الأخير ولكنها قد تصبح فضفاضة. أرسل دائمًا نبضات مستمرة.
7. معايرة كل أجهزة على حدة- نظرًا لتفاوتات التصنيع، قد يكون لدى جهازين من نفس الطراز عرض نبض مختلف قليلاً يبلغ 0 درجة و180 درجة. اكتب روتين معايرة للعثور على قيم الحد الأدنى/المركز/الحد الأقصى الدقيقة.
يعد التحكم في PWM للمحركات المؤازرة طريقة قوية ومتوافقة مع معايير الصناعة تعتمد على علاقة بسيطة: عرض النبضة يساوي الزاوية. مع فترة ثابتة قدرها 20 مللي ثانية، يؤدي تغيير الوقت العالي من 1.0 مللي ثانية إلى 2.0 مللي ثانية إلى تدوير العمود من 0 درجة إلى 180 درجة. تعتمد تطبيقات العالم الحقيقي مثل الأذرع الآلية ومركبات التحكم عن بعد على هذا المبدأ كل يوم. من خلال الالتزام بمواصفات الإشارة الموصى بها واتباع الخطوات القابلة للتنفيذ المذكورة أعلاه، يمكنك تحقيق تحديد موضع مؤازر دقيق وقابل للتكرار وموثوق به في مشاريعك الخاصة.
وقت التحديث:2026-04-06
