So passen Sie die Geschwindigkeit des 360-Grad-Lenkgetriebes an, um eine kontinuierliche Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen

Sind Sie jemals auf diese Peinlichkeit gestoßen, als Sie mit einem gespielt haben?Servo: Sie möchten, dass es sich weiter dreht, aber die Geschwindigkeit lässt sich nicht steuern? Gewöhnlich 180-GradServos können auch PWM verwenden, um den Winkel zu steuern, jedoch eine kontinuierliche 360-Grad-RotationServos haben keine Geschwindigkeitsanpassungsfunktion. Heute werden wir darüber sprechen, wie wir dieses Problem lösen und dem 360-Grad-Servo eine echte Geschwindigkeitskontrolle ermöglichen können.

So verlangsamen Sie die Drehung des 360-Servos

Das Positionspotentiometer ist tatsächlich aus dem 360-Grad-Servo mit kontinuierlicher Drehung entfernt, sodass es nur die Signalrichtung und nicht den Winkel erkennt. Wenn Sie die Rotation verlangsamen möchten, besteht das Kernprinzip darin, den Impulsbreitenbereich des Eingangssignals zu ändern. Der Neutralpunkt des Standardservos beträgt im Allgemeinen 1,5 ms Impulsbreite. Weicht er geringfügig von diesem Wert ab, beginnt er sich zu drehen. Je größer die Abweichung, desto schneller dreht es sich.

Sie können eine Geschwindigkeitsregulierung erreichen, indem Sie vom Mikrocontroller PWM-Wellen unterschiedlicher Impulsbreite ausgeben. Wenn Sie beispielsweise die Servo-Bibliothek verwenden, stoppt das normale Schreiben (90). Wenn Sie jedoch langsam übertragen möchten, können Sie es mit Schreiben (85) oder Schreiben (95) versuchen. Je näher der Wert bei 90 liegt, desto langsamer ist die Rotationsgeschwindigkeit, und je weiter weg von 90, desto höher ist die Geschwindigkeit.

Ist für die 360-Grad-Anpassung der Servogeschwindigkeit ein Austausch der Hardware erforderlich?

Die gute Nachricht ist, dass in den meisten Fällen überhaupt kein Hardwarewechsel erforderlich ist. Gewöhnliche 360-Grad-Servos unterstützen selbst die Geschwindigkeitsanpassung innerhalb eines bestimmten Bereichs, aber viele Freunde kennen diese Funktion nicht. Solange Ihr Controller ein genaues PWM-Signal ausgeben kann, können Sie direkt mit dem Versuch beginnen, die Geschwindigkeit anzupassen.

Allerdings ist zu beachten, dass bei Verwendung eines besonders günstigen Servos dessen Steuerchip möglicherweise keine feine Geschwindigkeitsanpassung unterstützt. In diesem Fall können Sie erwägen, es durch ein digitales Servo besserer Qualität zu ersetzen oder das Servo selbst zu modifizieren und den Hauptsteuerchip im Inneren auszutauschen. Aber für Anfänger: Beeilen Sie sich nicht, die Hardware zu ändern, sondern versuchen Sie, die Software anzupassen.

Ist es schwierig, eine 360-Grad-Servogeschwindigkeitssteuerung zu programmieren?

Tatsächlich ist das Programmieren nicht schwierig. Ich werde es verstehen, nachdem ich die Ideen mit Ihnen durchgegangen bin. Beispielsweise müssen Sie nur die beiden Schlüsselfunktionen der Servo-Bibliothek verstehen: () und (). () ermöglicht Ihnen die präzise Steuerung der Impulsbreite auf Mikrosekundenebene, was präziser ist als der Winkelmodus write().

️ Die konkreten Schritte sind wie folgt:

1. Geben Sie zunächst mit () den Pin an, an dem das Servo angeschlossen ist.

2. Ändern Sie dann schrittweise den Impulsbreitenwert durch die Schleife

3. Wenn Sie beispielsweise langsam von 1500 Mikrosekunden auf 1700 Mikrosekunden ansteigen, beschleunigt das Servo allmählich vom Stillstand auf die höchste Geschwindigkeit.

4. Wenn Sie langsamer werden möchten, machen Sie das Gegenteil und lassen Sie die Pulsbreite langsam auf 1500 zurückkehren.

Kann normales PWM die Geschwindigkeit eines 360-Servos genau steuern?

Gewöhnliches PWM reicht vollkommen aus, entscheidend ist, dass man auf die Frequenz und Auflösung achten muss. Die meisten Servos arbeiten mit einer Frequenz von 50 Hz, was einem Zyklus von 20 ms entspricht. Innerhalb dieses Zyklus muss die von Ihnen ausgegebene High-Level-Zeit auf den Mikrosekundenbereich genau sein.

Reicht die PWM-Auflösung Ihres Mikrocontrollers nicht aus, beispielsweise hat dieser nur eine 8-Bit-Auflösung (0-255), ist die Genauigkeit der Geschwindigkeitsregelung eingeschränkt. Zu diesem Zeitpunkt können Sie versuchen, einen Timer-Interrupt zu verwenden, um PWM selbst zu simulieren, oder direkt zu einem Mikrocontroller mit 16-Bit-Auflösung wie STM32 wechseln, der viel genauer ist als ein 8-Bit-AVR.

So lösen Sie die instabile Geschwindigkeitsregelung des 360-Servos

Ich bin auch auf instabile Geschwindigkeiten gestoßen, die meist auf Probleme mit der Stromversorgung oder Störungen zurückzuführen sind. Der Strom beim Starten des Servos ist sehr groß. Wenn die Stromversorgung nicht stark genug ist, wird das Steuersignal ungenau, sobald die Spannung abfällt. Es wird empfohlen, eine separate Stromversorgung für das Servo bereitzustellen und keine gemeinsame Stromversorgung mit dem Mikrocontroller vorzunehmen.

Außerdem sollte die Signalleitung möglichst kurz sein. Verwenden Sie am besten einen abgeschirmten Draht oder fügen Sie einen Magnetring hinzu. Wenn in der Software Geschwindigkeitsschwankungen festgestellt werden, kann ein einfacher Filteralgorithmus hinzugefügt werden, der beispielsweise den Durchschnitt mehrerer Geschwindigkeiten bildet und diesen dann ausgibt. Ein weiterer Trick besteht darin, dem Programm eine Verzögerungskompensation hinzuzufügen, um Impulsbreitenänderungen sanfter zu gestalten und plötzliche Beschleunigungen und Verzögerungen zu vermeiden.

Ist es effektiv, den PID-Algorithmus zur Steuerung der Geschwindigkeit des 360-Servos zu verwenden?

Dies ist in der Tat ein fortgeschrittenes Gameplay und der Effekt ist ziemlich gut. Der PID-Algorithmus kann die Ausgangsimpulsbreite basierend auf der von Ihnen eingestellten Zielgeschwindigkeit und der Rückmeldung der tatsächlichen Geschwindigkeitsmessung automatisch anpassen, um die Geschwindigkeit nahe dem eingestellten Wert zu stabilisieren. Um dies zu erreichen, müssen Sie dem Servo einen Encoder oder Hall-Sensor hinzufügen, um die Geschwindigkeit zu messen.

Für die meisten Einstiegsprojekte ist PID jedoch etwas übertrieben. Sofern Sie keine präzise Fahrzeugverfolgung oder Roboterarmsteuerung durchführen möchten, reicht eine Steuerung mit einem einfachen Filter aus. Wenn Sie es einfacher machen möchten, probieren Sie zunächst die Nachschlagetabellenmethode aus, messen Sie die entsprechende Beziehung zwischen Impulsbreite und Geschwindigkeit und erstellen Sie eine Tabelle, die Sie direkt aufrufen können.

Wenn Sie mehr über Steuerungstechniken für Lenkgetriebe erfahren möchten oder Auswahlvorschläge benötigen, können Sie auf der offiziellen Website von „Foshan Sicheng Electromechanical“ suchen. Ihre technischen Unterlagen sind sehr bodenständig. An welchem ​​Projekt arbeiten Sie in letzter Zeit, das die Verwendung einer 360-Grad-Servogeschwindigkeitsanpassung erfordert? Lasst uns darüber reden und gemeinsam darüber nachdenken, vielleicht können wir eine bessere Lösung finden.