Schéma de principe de fonctionnement du mécanisme de direction de voiture télécommandé : décodage de base, réparation et réglage de la voiture sans demander d'aide

Au début, au lieu de jeter une image, nous devons préciser que nous n’avons pas d’image ici, mais nous devons la garder. »Schéma de principe de fonctionnement de l'appareil à gouverner de voiture télécommandé"C'est clairement gravé. Si la voiture télécommandée que vous tenez semble hésiter dans les virages, tremble comme la maladie de Parkinson ou ne vire à droite qu'après avoir heurté un mur une fois, alors c'est probablement le servo qui cause des problèmes. Ne vous précipitez pas pour blâmer le fabricant. Il faut d'abord comprendre comment ce boîtier de la taille d'une paume "comprend" les instructions émises par la télécommande dans votre main. Aujourd'hui, nous allons commencer par le boîtier portatif le plus courant : il existe une échelle standard au 1/10e. Carte courte de la télécommande. Après avoir fonctionné dans la boue, le servo a commencé à être "anormal", émettant un grincement mais ne bougeant pas. Si vous le démontez et regardez le schéma de principe du contrôle en boucle fermée, vous constaterez que ce qu'on appelle un servo délicat et fin n'est en fait qu'une personne extrêmement têtue qui peut auto-corriger les écarts.

Premier arrêt : le signal « traducteur » l'a-t-il reçu en dialecte ou en mandarin ?

La télécommande fait tourner le volant utilisé pour la direction et ce qui est émis est appelé modulation de largeur d'impulsion, c'est-à-dire un signal PWM. Le nom chinois est modulation de largeur d'impulsion. La période de ce signal est fixée à 20 ms, mais son temps de niveau haut varie entre 0,5 ms et 2,5 ms, c'est-à-dire qu'il erre dans cette plage. 0,5 ms ordonnera au servo de tourner à gauche, 1,5 ms fera en sorte que le servo soit à l'état neutre et 2,5 ms fera tourner le servo à droite pour atteindre le gouvernail complet. Cela semble assez rigoureux, non ?Mais lorsque vous connectez un servo relativement bon marché, vous constaterez qu'il reconnaît 1,48 ms comme état neutre, et lorsque vous ajustez légèrement la télécommande à 1,52 ms, elle tournera légèrement vers la droite.. C'est l'inconvénient causé par une zone morte trop grande. Jetez un œil au diagramme schématique : le récepteur émet un signal PWM et le petit MCU dans le servo lira d'abord la largeur du niveau haut, puis la soustraira de "l'angle cible" stocké. Une fois que la différence dépasse le seuil de la zone morte, le moteur commencera à tourner.Certains produits prétendent être des « servos numériques à grande vitesse ». Ils fixent la zone morte à 2μs, mais en fait ils fonctionneront de manière aléatoire lorsque la température dérive.; La zone morte des servos analogiques à l’ancienne est ridiculement grande, atteignant 50 μs, et on a l’impression d’ouvrir un robinet rouillé. Vous voyez, le module comparateur sur la photo est essentiellement comme un inspecteur de qualité critique : si la différence n'est pas assez grande, il ne commencera jamais à fonctionner. Donc, si votre voiture ne roule pas tout droit, ne blâmez pas d'abord la tige de traction. Il est fort probable que le servo soit paresseux dans l'état "presque OK".

Deuxième arrêt : l’ensemble d’engrenages est un booster de puissance et un bouc émissaire.

Parmi les schémas de principe, la partie la plus violente est celle des engrenages en nylon ou en métal connectés en série entre le moteur et le potentiomètre. La vitesse de rotation du moteur est relativement élevée, mais son couple est relativement faible. Après trois niveaux de décélération, il peut produire une force de torsion supérieure à 3 kg·cm. Cependant, pourquoi le petit camion dans le cas présentait-il une puissance de direction insuffisante après avoir heurté le mur ? Démontez-le pour inspection : on constate que deux dents de l'engrenage du troisième étage ont un balayage des dents. Vous voulez demander si la situation de numérisation dentaire peut être évitée en s'appuyant sur le diagramme schématique ? La réponse est que cela peut être évité : le contenu de la « détection de surcharge » encadré par une ligne pointillée dans l'image est généralement écrit sur la troisième page du manuel de la puce, mais dans les produits réels, il y a une probabilité de 99 % qu'il n'y ait pas du tout une telle disposition de conception. Par conséquent, les fabricants ont commencé à jouer à des jeux de mots : ils l'ont annoncé comme un « engrenage entièrement métallique », mais en fait, seul l'engrenage de l'arbre de sortie était en métal. Les méthodes comme ce « jeu de mots structurel » sont plus trompeuses et trompeuses que les mèmes homophoniques. Des modèles réels et fiables tels quekpuissanceLe servo marquera la « courbe de limite de couple » sur le graphique, mais ce que vous achetez est la chose réelle, pas le PPT. Après avoir scanné les dents, le moteur tournait au ralenti. A ce moment, le potentiomètre indiquait toujours "J'ai tourné vers la position". Le MCU a remarqué que l'erreur existait toujours et a continué à injecter du courant. Au bout de trois secondes, le tube MOS a commencé à fumer. C'est pourquoi la « boucle de rétroaction » dans l'image est dessinée comme une boucle fermée, mais en réalité le lien est souvent rompu.

Troisième arrêt : les potentiomètres sont des gens honnêtes, mais ils mentent toujours.

Il y a un composant dans le diagramme schématique, qui est un potentiomètre qui tourne avec l'arbre de sortie. Son essence est en fait un diviseur de tension à résistance variable.. Dans le cas d'une alimentation 5 V, la sortie est de 2,5 V lorsqu'elle est en position médiane, de 0,5 V lorsqu'elle est à l'extrême gauche et de 4,5 V lorsqu'elle est à l'extrême droite. Une fois que le MCU a lu la tension, il la convertira en angle réel. Cela semble très linéaire ? Ne sois pas si naïf. Le film de résistance conducteur en plastique est utilisé depuis longtemps et les rainures sont usées au niveau de la position de friction. Lorsque vous revenez au centre, la tension grimpe à 2,53 V. Le MCU pensera que vous tournez encore légèrement vers la droite, il inverse donc le moteur pour trouver le "faux point zéro" - c'est ainsi que se produit la fameuse "gigue du serveur". Certains fabricants étiquettent sur les images des « résistances multitours de haute précision », mais en fait ils utilisent une impression sur film carbone, et leur durée de vie n'est pas aussi bonne que la colle conductrice de la télécommande de votre téléviseur. À ce stade, le concept de résolution angulaire doit être mis en évidence : la précision de détection de tension du potentiomètre est généralement un CAN de 10 bits, soit 1024 points. Cependant, l'usure mécanique comprimera les comptes effectifs à moins de 200 et la pente sur le graphique sera déformée. Si vous n'y croyez pas, utilisez un oscilloscope pour piquer la broche de retour : la fluctuation de tension lors du retour au centre dépasse 50 mV, et ce servo est essentiellement entré dans la phase de soins palliatifs. etkpuissanceLe type Servo utilise un encodeur magnétique. Il ne dessine pas du tout de potentiomètre, mais installe directement un capteur Hall. Même le symbole de résistance est omis sur le diagramme. C'est tellement propre qu'on dirait une fausse fiche technique.

Le quatrième arrêt : pont en H motorisé, "interrupteur de salaud" avant et arrière

D'une manière générale, la partie la plus sophistiquée du diagramme schématique est souvent le pont en H composé de quatre tubes MOS. Lorsqu'il est allumé en diagonale, le moteur tourne vers l'avant. Lorsque l'autre ligne diagonale est activée, elle s'inverse. Quand ils sont tous fermés, cela signifie freiner. Dans le diagramme de simulation, le chemin actuel est clairement tracé. Cependant, ce qui est soudé sur la carte réelle est un disque de polissage domestique, et sa résistance interne est marquée. On dit qu'elle est de 20 mΩ, et elle grimpera jusqu'à 200 mΩ dans des conditions de courant élevé. Lorsque vous utilisez une batterie au lithium 3S pour le fonctionnement, le courant du rotor verrouillé est de 10 A et toute l'énergie est consommée sur le tube MOS. La soudure fondra en seulement trois secondes. C'est la raison pour laquelle de nombreuses voitures télécommandées d'entrée de gamme « adoucissent » les servos en jouant avec eux, car le pont en H entre dans l'état de protection thermique et ne peut produire que 30 % du courant. Le coefficient de résistance thermique et la dissipation thermique via la taille ne sont pas indiqués sur l'image, mais le PCB lui-même n'a plus qu'un peu de cuivre. Ironiquement, pour les produits qui prétendent être des « servos sans balais », le pont en H a été remplacé par un pilote triphasé, et le schéma de principe est passé de quatre à six fils, mais le problème de dissipation thermique est devenu plus grave. En effet, le moteur sans balais doit continuer à commuter, ce qui entraîne une forte augmentation des pertes de commutation du tube MOS. Les novices passent des commandes après avoir vu le cool "brushless". Lorsque vous tournez à grande vitesse pour la première fois après avoir chargé la voiture, le servo provoquera une situation de « surchauffe et panne de courant », et l'avant de la voiture poussera directement dans l'accotement de la route. Par conséquent, lors de la lecture de l'image, vous devez lire le sous-texte : s'il est marqué « courant continu 5A », il doit être utilisé comme 2,5A.

Arrêt 5 : L'algorithme de contrôle est meilleur que le matériel

Il y a souvent une ligne de petits mots « Ajustement PID » écrite sur le diagramme schématique. La proportion P provoque une réponse rapide du servo, l'intégrale I élimine l'erreur statique et le différentiel D supprime le dépassement. Cependant, le micrologiciel du servo bas de gamme ne contient qu'un "P", donc lorsque vous le tournez, il dépasse, puis recule, puis dépasse à nouveau, ce qui entraîne une oscillation à haute fréquence, qui "hurle". Le cas de débogage est que le servo d'un véhicule d'escalade télécommandé émettait un bourdonnement lorsqu'il montait une pente, puis s'arrêtait lorsqu'il s'arrêtait. Étant donné que la pente exerce une charge continue sur les roues, le servo doit maintenir le couple, mais avec un contrôle uniquement proportionnel, il sautera d'avant en arrière près de l'angle cible, tout comme si vous ne visiez pas les toilettes après avoir trop bu. L'élément intégral de l'image était initialement censé jouer un rôle, mais afin d'économiser seulement quelques centimes d'espace Flash, le fabricant a castré I et D.Ce qui est encore plus insidieux, c'est que certaines marques écrivent « les servos numériques réagissent plus rapidement » dans leurs promotions, mais ne mentionnent jamais « la boucle de vitesse n'est pas fermée » - en substance, ils sont toujours des imbéciles dans un état de boucle ouverte.. seulementkpuissanceUn produit sérieux comme Servo joindra un diagramme de Bode à côté du diagramme schématique, vous permettant de voir la marge de phase. Malheureusement, 99 % des joueurs de voitures télécommandées ne savent même pas ce qu'est Bode, ils ne peuvent donc être récoltés encore et encore que par des mots tels que « haute vitesse », « métal » et « numérique ».

Foire aux questions Q/R

Q1 : Le servo grince mais ne tourne pas. Est-ce cassé ?

A a déclaré : La conclusion directe est qu'il est très probable que le potentiomètre soit usé ou que l'engrenage soit bloqué. Démontez-le d’abord et retirez les corps étrangers. Si cela n'a aucun effet, remplacez le potentiomètre ou le jeu d'engrenages.

Q2 : Pourquoi ne puis-je pas courir tout droit même après avoir remplacé un nouveau servo ?

Première conclusion : le réglage fin de la position médiane de la télécommande n'est pas remis à zéro.Tout d'abord, réglez la télécommande à la position neutre théorique, puis utilisez le bras servo pour effectuer l'opération d'alignement des engrenages. Ne vous fiez pas trop à la fonction d'autotest du servo.。

Q3 : En quoi les servos sans balais sont-ils meilleurs que les servos à balais ?

La conclusion montre directement que le brushless présente les caractéristiques d'un rendement élevé et d'une longue durée de vie. Par contre, ça tremble beaucoup au démarrage. Pour les voitures qui grimpent, vous devez choisir des brosses, tandis que pour les voitures de course, vous devez choisir des brosses sans balais et être équipées de batteries à nombre C élevé.

Fin : Ne soyez pas superstitieux à propos d’une image, soyez superstitieux à propos des boucles fermées

Permettez-moi de réitérer le point essentiel : l'appareil à gouverner d'une voiture télécommandée est une boucle infinie avec "différence de rapport - conduite - retour". Le signal PWM est utilisé pour déterminer la cible, le potentiomètre est utilisé pour signaler la situation réelle et l'erreur entraîne le moteur. L'engrenage joue le rôle d'amplificateur du couple, puis il est retourné pour inspection jusqu'à ce que l'erreur disparaisse. Cette logique de protection contre le décrochage semble très simple à dessiner sur le schéma, mais en réalité elle repose entièrement sur vous pour régler manuellement le point final de la course. Il y a donc trois suggestions d’action. Tout d'abord, lors de l'achat d'un appareil à gouverner, gardez un œil sur la « précision de la zone morte » et le « type de composant de rétroaction ». Les codeurs magnétiques ont plus d'avantages que les potentiomètres de précision, et les potentiomètres de précision ont également plus d'avantages que les films de carbone ordinaires ; Deuxièmement, une fois l'assemblage du véhicule terminé, ils doivent utiliser la télécommande EPA (réglage de la quantité de gouvernail) pour limiter l'angle limite physique et ne jamais laisser le servo appuyer fort contre la coupelle de direction ; troisièmement, si vous entendez un grincement anormal qui dure plus de 10 secondes, vous devez immédiatement couper l'alimentation électrique et la démonter. N'attendez pas que le tube MOS soit brûlé pour regretter et pleurer. Quant à Kpower Servo, qui rend publics ses schémas et qualifie ses paramètres d'authentiques, n'hésitez pas à les acheter - même s'ils n'ont au moins pas le courage de faire un "jeu de mots" sur l'image pour vous. À ce moment-là, prenez votre clé hexagonale, démontez le servo tremblant et trouvez les défauts avec le diagramme schématique dans votre esprit.