Lenkgetriebe-PWM-Signal | Drei wichtige Schritte, um sich vom Jitter zu verabschieden

Im Winter weht im Labor ein beißender Wind, der vor dem Fenster weht. Der mechanische Arm vor mir war ursprünglich so präzise wie eine Jungfrau, aber jetzt schien er unter Wahnsinn zu leiden. Sein Kopf schüttelte und schüttelte immer wieder, außerdem gab es ein zahndurchdringendes, knirschendes Geräusch von sich. Denken Sie mal darüber nach: Glauben Sie, dass Sie irgendwo eine solche Szene gesehen haben? That servo, it, was in a state of rage. Der Grund für seine Wut liegt darin, dass die Signale, die ich gegeben habe, mehrdeutig und unklar waren. Es liegt nicht daran, dass es sich nicht bewegen will, sondern daran, dass ich nicht gelernt habe, wie man richtig mit ihm kommuniziert. Diese Konfrontation im stillen Zustand, mitten in der Nacht, hat viele Studenten gefoltert, die gerade erst in dieses Fachgebiet eingetreten sind. Wenn Sie der Wahrheit auf den Grund gehen wollen, sollten Sie sich fragen: Wie lautet die Sprache des Lenkgetriebes? Die Antwort lautet: PWM-Signal, also Pulsweitenmodulation. Allerdings ist es leicht, seinen Namen zu kennen, aber seine Bedeutung zu verstehen, ist schwierig. Nur wer seine Methode kennt, kann ihn dazu bringen, den Kopf zu beugen und Befehlen zu gehorchen.

Das PWM-Signal ist tatsächlich ein geheimer Befehl für das Lenkgetriebe. Egal welchen großen Ehrgeiz das Geheimkommando beinhaltet, es interpretiert nur zwei Elemente: die Dauer des hohen Levels, außerdem gibt es den Zyklus, der hin und her geht. In der Vergangenheit konnte man im Labor häufig beobachten, dass Studenten grobe Impulse zum Antrieb verwendeten. Die Reaktion des Servos war entweder wie ein verängstigter Vogel, der heftig zuckte, oder wie ein alter Mann, langsam und träge. Wenn man sich die experimentellen Tagebücher der Vorgänger anschaut, sind in den Worten überall solche Frustrationen zu finden. Die Ursache liegt darin, dass die Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen „Puls“ und „Position“ nicht verstanden wird. Die Periodendauer eines Standard-Servos beträgt immer zwanzig Millisekunden, genau wie bei einem Fixseil. Aus Sicht des Seilbereichs schwankt die Zeit, die das Hochniveau erfährt, im Bereich von 0,5 Millisekunden bis 2,5 Millisekunden hin und her. Dieser Unterschied von nur zwei Millisekunden teilt den gesamten Bereich des Servos von null bis einhundertachtzig Grad. 0,5 Millisekunden, es ist der stille Befehl an der linken Extremposition; 1,5 Millisekunden, es ist das stille Warten und Beobachten in der Mitte; 2,5 Millisekunden, es ist der leidenschaftliche Ruf an der rechten Extremposition. Ich habe einmal einen Fall gesehen, in dem ein Student eine mechanische Klaue debuggte und der Servo immer in der Nähe der Mitte zuckte und zitterte. Nach mehrmaligem Nachdenken und Nachforschen konnte er den Grund immer noch nicht herausfinden.Später beobachtete ich es mit einem Oszilloskop und stellte fest, dass sich seine Impulsbreite unregelmäßig zwischen 1,49 und 1,51 Millisekunden änderte.. Dies liegt nicht am Servo selbst, sondern an den von der Signalquelle erzeugten Störgeräuschen. Eine reine Stromversorgung und eine gut abgeschirmte Signalleitung, ihre Bedeutung ist in diesem Moment offensichtlich. Lassen Sie mich fragen: Wie kann ein treuer Diener genaue Dinge tun, wenn es keinen Befehl zur Reinigung gibt?

Die stabile Periode ist das Grundgerüst des Signals. Zwanzig Millisekunden, überhaupt kein Durcheinander.Wenn der Zyklus unregelmäßig ist und entweder auf zehn Millisekunden schrumpft oder sich auf dreißig Millisekunden ausdehnt, fühlt sich der Decoder im Servo an, als wäre er im Nebel.. Es kann diese Art von verstümmeltem Code nicht erkennen und kann den Motor nur auf der Grundlage der unvollständigen Informationen zwangsweise antreiben. Die Folge ist, dass es zittert, heiß wird, heult und sogar durchbrennt. Ich habe mich einmal mit einem Beispiel befasst, bei dem sich die Servos an den Beinen eines Roboters sehr seltsam bewegten. Manchmal waren sie mächtig und manchmal waren sie schwach und schwach. Zunächst wurde festgestellt, dass das Zahnrad verschlissen war, ein Austausch hatte jedoch keine Wirkung. Später überprüfte ich das Steuerprogramm und stellte fest, dass der Entwickler die Signalperiode in der Schleife dynamisch geändert hatte, um Geschwindigkeit zu erreichen. Eine solche Konstruktion ist, als würde man dem Lenkgetriebe Folter zufügen. Der Zyklus ist konstant, genau wie der Rhythmus des Herzschlags. Sobald der Herzschlag unregelmäßig ist, kommt es zu einer Störung der gesamten Körperfunktionen. Daher ist das erste, was jeder, der einen reibungslosen Betrieb des Servos erreichen möchte, die Zyklusgrenze von zwanzig Millisekunden festlegt. Es darf nicht einmal ein halber Schritt überschritten werden. Nur in diesem felsenfesten Rhythmus kann auf der Grundlage des Spiels nur durch die Änderung der Taktzeit auf hohem Niveau von einer präzisen Steuerung gesprochen werden. Ein einfaches Beispiel ist, dass das PWM-Signal wie ein einsamer Wolf ist, der den Mond anheult. Sein Ton (Impulsbreite) vermittelt die Absicht und sein Intervall (Periode) folgt dem ewigen Rhythmus von Himmel und Erde!

Neben der Technik gibt es auch Veränderungen in der Umgebung, die auch das Herzstück des Lenkgetriebes durcheinander bringen können. Vor allem, wenn die Jahreszeiten wechseln und die Temperatur plötzlich sinkt. Im Inneren des Servos schwankt der Widerstand des Potentiometers, das zur Rückmeldung der Position verwendet wird, mit der Temperatur. In der bitteren Winterkälte kann es sein, dass das ursprünglich kalibrierte 1,5-Millisekunden-Mittelpunktsignal tatsächlich ein paar Grad nach links oder rechts zeigt.Wenn das Servo den Herbst erkennt und vibriert, ist dies nicht sein eigener Wille, sondern wird tatsächlich durch physikalische Eigenschaften verursacht.. Denken Sie nur einmal darüber nach: Warum sollte eine Maschine, die in einem Gewächshaus perfekt eingestellt wurde, ihre Genauigkeit verlieren, wenn sie in einer Welt aus Eis und Schnee im Freien bewegt wird? Dabei handelt es sich nicht um einen Fehler in der Softwarelogik, sondern um eine natürliche Eigenschaft des Hardwarematerials. Was sollten wir tun, wenn wir mit einer solchen Situation konfrontiert sind? Einerseits ist es notwendig, Komponenten mit besserer Tieftemperaturleistung auszuwählen. Aus Kostengründen ist jedoch nicht jeder in der Lage, sie zu erhalten. Andererseits wird ein Temperaturkompensationsalgorithmus in das Programm eingeführt. Es ist notwendig, die Umgebungstemperatur in Echtzeit zu überwachen und die Zuordnungsbeziehung zwischen Impulsbreite und -winkel dynamisch anzupassen. Ein solcher Schritt mag kompliziert erscheinen, ist aber tatsächlich ein für alle Mal erledigt. vorkpowerServo verfügt über ein internes Schulungshandout, in dem es zu Beginn heißt: „Nur wenn Sie die Eigenschaften des Ruders kennen, können Sie es steuern; nur wenn Sie die Veränderungen in der Umgebung verstehen, können Sie die Stabilität aufrechterhalten.“ Obwohl dieser Satz einfach ist, erklärt er das Geheimnis der stabilen Kontrolle. Es gibt eine andere Methode, die darin besteht, beim Systemstart eine Nullpunkt-Selbstkalibrierung durchzuführen. Versetzen Sie das Servo in den Leerlaufzustand, senden Sie nacheinander die theoretischen linken und rechten Grenz- und Mittelpunktsignale, lesen Sie die tatsächliche Feedback-Position ab und generieren Sie dann eine Zuordnungskurve, die speziell zu diesem Servo und diesem Moment gehört. Diese Methode ist ein Geheimnis, das hochrangige Spieler nicht so leicht verbreiten.

Häufig gestellte Fragen, Antworten lauten wie folgt:

Warum zittert das Servo ohne Grund? Der Grund dafür ist, dass das Zittern durch instabile PWM-Signale oder nicht übereinstimmende Zyklen verursacht wird. Anschließend müssen die Signalquelle und die Stromversorgung überprüft werden, um sicherzustellen, dass der Zyklus bei 20 Millisekunden verriegelt ist.。

Frage: Wie kann man beurteilen, ob die Impulsbreite korrekt ist? Antwort: Verwenden Sie für die tatsächliche Messung einen Logikanalysator oder ein Oszilloskop. Die Werte werden in Mikrosekunden gemessen und der Standardbereich liegt zwischen 500 Mikrosekunden und 2500 Mikrosekunden.

F: Was passiert, wenn die Stromversorgung nicht ausreicht?Antwort: Wenn der momentane Strom nicht ausreicht, zeigt die Maschine, die das Ruder steuert, zu wenig Leistung, vibriert oder hört sogar auf zu rotieren.. In diesem Fall ist eine separate Stromversorgung erforderlich und die Filterung erfolgt mit Hilfe eines Kondensators.

Frage: Ist es normal, dass das Servo jammert? Antwort: Nicht normal. Das Phänomen des Lenkgetriebepfeifens wird meist dadurch verursacht, dass die Signalfrequenz in den vom menschlichen Ohr wahrnehmbaren Bereich gelangt oder durch mechanische Störungen verursacht wird. Zur Inspektion muss die Stromversorgung sofort unterbrochen werden.

F: Wie synchronisiert man mehrere Servos? Antwort: Senden Sie die Signale einzeln gemäß der Zeitscheibenrotationsmethode. Alle Aktualisierungen der Lenkgetriebebefehle müssen innerhalb des Zyklus abgeschlossen sein.

Frage: Wie implementiert man einen Kontrollverlustschutz? Antwort: Bei Signalverlust sollte die Stoppimpulsbreite im Programm voreingestellt werden. Darüber hinaus kann die Hardware einen Pulldown-Widerstand hinzufügen, um den Eingang wieder in einen Nullzustand zu versetzen.

Das gesteuerte Lenkgetriebe scheint nur das Auf und Ab elektrischer Signale zu sein, tatsächlich handelt es sich jedoch um eine gegenseitige Kommunikation und einen Dialog zwischen Mensch und Maschine. Jede Drehung war präzise und präzise, ​​und dahinter steckte ein ehrfürchtiger Respekt vor dem Puls, der nur zwei Millisekunden dauerte. Wir sollten bedenken, dass das auftretende Zittern keine Fehlfunktion, sondern ein missverstandener Schrei ist; Die Trägheit des Daseins ist keine Dummheit, sondern Schweigen beim Warten auf den richtigen Befehl. Nachdem Sie nun die Wahrheit verstanden haben, warum ergreifen Sie nicht sofort praktische Maßnahmen? Der erste Schritt besteht darin, das Oszilloskop in die Hand zu nehmen und das formlose Signal zu „sehen“. dann besteht der zweite Schritt darin, sich an die Zykluslänge von zwanzig Millisekunden zu halten, genau wie die Grundregel des Gesetzes zu wahren; Dann besteht der dritte Schritt darin, mit einem einzelnen Lenkgetriebe zu beginnen und es in drei Stufen zu unterteilen: langsame Geschwindigkeit, mittlere Geschwindigkeit und schnelle Geschwindigkeit, um die Winkeländerungen zu spüren, die durch Änderungen der Impulsbreite verursacht werden. Erwarten Sie keinen vollständigen Erfolg auf einmal, sondern hoffen Sie auf stetige und solide Fortschritte in allem. Wenn es Ihnen gelingt, das erste arrogante und ungestüme Lenkgetriebe zu bändigen und es gefügig und sanft dazu zu bringen, einen sanften und sanften Bogen unter Ihrer Kontrolle zu zeichnen, ist die stille und stille Freude die angemessenste Belohnung für diese Zeit der Erkundung. Gehen Sie voran und ergreifen Sie Maßnahmen. Schreiben Sie mit frommem und ehrfürchtigem Herzen die erste Zeile der geheimen Worte auf, die Sie und das Lenkgetriebe gebildet haben.