الدعم الفني
تم النشر 2026-04-09
تشرح هذه المقالة المبادئ الأساسية للتحكم في سرعة دوران أمضاعفاتالمحرك، ويغطي دور تعديل عرض النبضة (PWM)، ومعلمات الإشارة، والخطوات العملية للتنفيذ. سواء كنت تقوم ببناء ذراع آلية، أو مركبة يتم التحكم فيها عن بعد، أو نظام تحديد المواقع الآلي، فإن فهم هذه المبادئ يسمح لك بالإدارة الدقيقةمضاعفاتسرعة الدوران دون الاعتماد على أي علامة تجارية محددة أو أجهزة خاصة.
قبل التحكم في السرعة، يجب عليك تحديد نوع محرك السيرفو الذي تستخدمه - لأنه ليست كل السيرفو تسمح بتعديل السرعة.
مؤازرة موضعية قياسية (دوران 0–180 درجة أو 0–270 درجة)- مصممة لتحمل زاوية محددة، لا تدور بشكل مستمر. تقوم حلقة التحكم الداخلية الخاصة بها بمقارنة الوضع المتحكم به مع الوضع الفعلي، وتدفع المحرك بأقصى عزم دوران للوصول إلى تلك الزاوية في أسرع وقت ممكن. لا يمكنك التحكم مباشرة في سرعة دورانها؛ يتحرك المؤازرة دائمًا بأقصى سرعة مصممة له لأي تغيير في الزاوية.
مضاعفات الدوران المستمر- تم تعديلها أو تصميمها لتدور بحرية في أي اتجاه. يزيل هذا النوع ردود الفعل على الموضع الداخلي، مما يسمح لك بالتحكم في كل من الاتجاه وسرعة الدوران. تستخدم معظم الماكينات ذات الدوران المستمر من فئة الهوايات نفس تنسيق إشارة PWM مثل الماكينات الموضعية، لكن عرض النبضة يعين السرعة (والاتجاه) بدلاً من الزاوية.
الوجبات الجاهزة الرئيسية:للتحكم في سرعة السيرفو يجب عليك استخدام أمضاعفات الدوران المستمر(أو مؤازرة قياسية معدلة للدوران المستمر). بالنسبة للماكينات الموضعية القياسية، لا يتوفر التحكم في السرعة أصلاً.
يتم تحديد سرعة الدوران لمضاعفات الدوران المستمر بواسطةعرض نبض التحكميتم إرسالها كل 20 مللي ثانية (تردد 50 هرتز). هذا هو تنسيق الإشارة المتوافق مع معايير الصناعة لجميع ماكينات الهوايات تقريبًا.
عادة ما تكون النقطة المحايدة (سرعة الصفر) نبضة تبلغ 1.5 مللي ثانية. تنتج الانحرافات عن هذه القيمة سرعة متناسبة في اتجاه واحد أو آخر.
ملاحظة: قد تختلف نقاط النهاية الدقيقة قليلاً بين الشركات المصنعة (±0.1 مللي ثانية)، ولكن العلاقة الخطية تظل كما هي.
تخيل أنك تقوم ببناء سيارة روبوتية صغيرة باستخدام اثنين من أجهزة التدوير المستمر كعجلات قيادة. تريد أن تتحرك السيارة للأمام ببطء، ثم تتسارع تدريجيًا.
سرعة بطيئة إلى الأمام:أرسل نبضة تبلغ 1.55 مللي ثانية كل 20 مللي ثانية - فقط 0.05 مللي ثانية فوق الحياد. يدور المؤازرة للأمام بحوالي 10% من سرعته القصوى.
السرعة المتوسطة إلى الأمام:أرسل نبضة تبلغ 1.60 مللي ثانية - أي حوالي 50% من السرعة.
إلى الأمام بأقصى سرعة:أرسل نبضة تبلغ 1.70 مللي ثانية - سرعة أمامية 100%.
عكس السرعة البطيئة:أرسل نبضة مدتها 1.45 مللي ثانية - أي حوالي 10% من السرعة العكسية.
من خلال زيادة عرض النبضة بخطوات صغيرة (على سبيل المثال، زيادات قدرها 0.01 مللي ثانية)، يمكنك تحقيق تحكم سلس ومتناسب في السرعة. وينطبق هذا المبدأ نفسه على آليات الإمالة الشاملة، أو الأحزمة الناقلة، أو أي تطبيق يتطلب سرعة دوران متغيرة.
فترة 20 مللي ثانية هي معدل التحديث القياسي لمعظم الماكينات. يقرأ المؤازرة عرض النبضة مرة واحدة في كل دورة. قد تؤدي الفترات الأقصر (الترددات الأعلى) إلى ارتفاع درجة الحرارة أو السلوك غير المنتظم، في حين أن الفترات الأطول (الترددات المنخفضة) تقلل من الاستجابة. استخدم دائمًا 50 هرتز (فترة 20 مللي ثانية) كخط الأساس.
اتبع هذه الخطوات للتحكم في سرعة سيرفو الدوران المستمر باستخدام أي وحدة تحكم دقيقة أو مولد إشارة PWM.
قم بتشغيل المؤازرة وأرسل نبضة تبلغ 1.5 مللي ثانية. إذا توقف أو احتفظ بموضعه، فقد يكون مؤازرة موضعية قياسية (قم بإزالة التعليقات إذا لزم الأمر).
بالنسبة لمؤازرة دوران مستمر معروفة، فإن نبضة مقدارها 1.5 مللي ثانية تجعل العمود ثابتًا.
قم بتكوين مصدر الإشارة الخاص بك لإخراج فترة 20 مللي ثانية (50 هرتز). تحدد دورة العمل عرض النبضة:
دورة العمل (%) = (عرض النبضة بالمللي ثانية / 20 مللي ثانية) × 100
أمثلة:
1.5 مللي ثانية نبض → 7.5% دورة العمل
1.3 مللي ثانية نبض → 6.5% دورة العمل
1.7 مللي ثانية نبض → 8.5% دورة العمل
إنشاء وظيفة رسم الخرائط الخطية:
الإدخال: السرعة المطلوبة من -100% (أقصى عكس) إلى +100% (أقصى للأمام)، حيث 0% = توقف.
الإخراج: عرض النبضة = 1.5 مللي ثانية + (جزء السرعة المطلوب × 0.2 مللي ثانية)
مثال لرسم الخرائط:
–100% → 1.3 مللي ثانية
-50% ← 1.4 مللي ثانية
0% → 1.5 مللي ثانية
+50% → 1.6 مللي ثانية
+100% → 1.7 مللي ثانية
ضبط عرض النبض بزيادات صغيرة (على سبيل المثال، 0.01 مللي ثانية) لتحقيق تسارع سلس. التغييرات المفاجئة من الخلف الكامل إلى الأمام الكامل يمكن أن تسبب ضغطًا ميكانيكيًا - قم دائمًا بزيادة عرض النبض تدريجيًا.
حتى مع وجود المبادئ الصحيحة، فإن مشكلات العالم الحقيقي تؤثر على التحكم في السرعة. فيما يلي الحالات النموذجية وحلولها.
سبب:إن تفاوتات التصنيع أو تغيرات الجهد تحول النقطة المحايدة.
حل:معايرة المؤازرة المحددة الخاصة بك. أرسل نبضات من 1.4 مللي ثانية إلى 1.6 مللي ثانية وابحث عن عرض النبض الدقيق الذي يتوقف عنده الدوران. استخدم هذه القيمة كنقطة محايدة (على سبيل المثال، 1.52 مللي ثانية).
سبب:يحتوي المحرك الداخلي للمؤازرة على نطاق ميت - وهو نطاق نبض صغير لا تحدث فيه أي حركة (عادةً ±0.03 مللي ثانية حول الحياد).
حل:تعمل خارج النطاق الميت. بالنسبة للسرعات المنخفضة جدًا، تقبل أن التغييرات الصغيرة في النبض لا تنتج أي حركة؛ قم بزيادة زيادة النبض للقفز بعد النطاق الميت.
سبب:تعتمد سرعة محرك سيرفو على الجهد. الجهد المنخفض يقلل من السرعة القصوى. الجهد العالي يزيد منه.
حل:استخدم مصدر طاقة منظم (على سبيل المثال، 5 فولت أو 6 فولت منظم) للحفاظ على سرعة ثابتة. بالنسبة للتطبيقات التي تعمل بالبطارية، قم بقياس الجهد الكهربي وتعويضه عن طريق ضبط تعيين النبضة إلى السرعة ديناميكيًا إذا كانت السرعة الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية.
سبب:تردد إشارة PWM غير مستقر أو طاقة صاخبة.
حل:تأكد من إنشاء إشارة PWM باستخدام مؤقتات الأجهزة (وليس تأخيرات البرامج) وأضف مكثفًا كهربائيًا بسعة 100–470 ميكروفاراد عبر أطراف طاقة المؤازرة لتسهيل ارتفاع الجهد.
استنادًا إلى المبادئ المذكورة أعلاه، اتبع هذه التوصيات لتحقيق التحكم في سرعة المؤازرة بشكل يمكن التنبؤ به وتكراره.
لا تعتمد على 1.5 مللي ثانية محايدة اسمية. اكتب روتين معايرة بسيطًا للعثور على نقطة التوقف الحقيقية.
سجل الحد الأدنى للنبض للخلف الكامل والحد الأقصى للنبض للأمام الكامل.
تنتج أجهزة PWM التي تم إنشاؤها بواسطة وحدة التحكم الدقيقة (على سبيل المثال، أجهزة ضبط الوقت في وضع PWM) نبضات مستقرة وخالية من الاهتزاز. تأخيرات البرامج غير متناسقة للغاية بحيث لا تعمل على زيادة السرعة بشكل سلس.
لا تقفز أبدًا من الخلف الكامل إلى الأمام بالكامل على الفور. قم بتغيير عرض النبض بما لا يزيد عن 0.01-0.02 مللي ثانية لكل فاصل زمني قدره 50 مللي ثانية لحماية المؤازرة والتحميل.
يمكن للمؤازرة بأقصى سرعة أن تسحب 500-1500 مللي أمبير. تأكد من أن مصدر الطاقة الخاص بك يمكن أن يوفر ضعف تيار المماطلة المقدر على الأقل. يعمل العرض المنظم 5 فولت، 2 أمبير لمعظم أجهزة التدوير المستمر الفردية.
للتحكم في سرعة دوران محرك سيرفو:
1. استخدم أجهزة الدوران المستمر- الماكينات الموضعية القياسية لا تسمح بالتحكم في السرعة.
2. أرسل إشارة PWM بتردد 50 هرتز(فترة 20 مللي ثانية) مع عرض نبض يتراوح عادة من 1.3 مللي ثانية (أقصى عكس) إلى 1.7 مللي ثانية (أقصى للأمام).
3. العلاقة خطية- يتم تعيين عرض النبضة بشكل متناسب للسرعة، مع توقف قدره 1.5 مللي ثانية.
4. المعايرة إلزامية- ابحث عن النقاط المحايدة ونقاط النهاية الدقيقة لمضاعفاتك المحددة.
5. إدارة الطاقة وجودة الإشارة- استخدم الجهد المنظم، وPWM للأجهزة، وتكثيف التسارع للتشغيل السلس.
إذا كنت تبدأ مشروعًا يتطلب سرعة مؤازرة متغيرة:
الخطوة 1: شراء أو تعديل أجهزة الدوران المستمر (راجع مواصفات المنتج لمعرفة "الدوران المستمر").
الخطوة 2: قم بإعداد مولد إشارة PWM بتردد 50 هرتز (أي وحدة تحكم دقيقة مزودة بأجهزة PWM تعمل).
الخطوة 3: اكتب مخطط معايرة يمسح النبضات من 1.3 مللي ثانية إلى 1.7 مللي ثانية ويسجل السلوك الملحوظ.
الخطوة 4: تنفيذ تعيين خطي من السرعة المطلوبة (%) إلى عرض النبضة المُعايَرة.
الخطوة 5: أضف زيادة التسارع ومصدر طاقة ثابت 5 فولت/6 فولت.
باتباع هذا الدليل، ستحقق تحكمًا دقيقًا وقابلاً للتكرار وموثوقًا في سرعة المؤازرة لأي تطبيق - بدءًا من الأذرع الآلية وحتى أشرطة تمرير الكاميرا الآلية.
وقت التحديث: 2026-04-09
