기술 지원
게시됨 2026-03-10
나는 그 동안 그것을 본다서보 기구디버깅 과정에서 해당 각도에 해당하는 PWM 값 때문에 골치 아픈 경우가 자주 있습니까? 각도는 정확하게 계산되었으나 모터가 지정된 위치로 회전하지 못하거나 계속 흔들리는 경우가 있습니다. 사실, 이 뒤에는 간단한 수학 공식이 작용하고 있습니다. 한번 이해하시면 모든 단계를 정확하게 제어할 수 있습니다.서보 기구.
직설적으로 말하자면, 그 기능은서보 기구PWM 계산 공식은 "각도"와 "펄스 폭" 사이의 일대일 대응을 설정하는 데 도움이 됩니다.
일반적으로 사용되는 서보 제어 신호는 20ms 주기의 50Hz PWM입니다. 이 기간 범위 내에서 하이 레벨의 폭은 일반적으로 0.5ms ~ 2.5ms이며, 이 폭 간격에 해당하는 각도 범위는 0° ~ 180°입니다.
계산 공식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.목표 펄스 폭 = 최소 펄스 폭 + (각도/180°) × (최대 펄스 폭 - 최소 펄스 폭). 이 공식은 특정 매개변수를 기반으로 목표 펄스 폭을 계산하는 방법을 명확하게 보여줍니다. 예를 들어, 서보 제어의 경우 서보 0°가 0.5ms에 해당하고 180°가 2.5ms에 해당하는 경우 이 공식을 통해 90° 위치를 계산하면 결과는 1.5ms가 됩니다. 이 계산 과정은 조향 기어 각도와 펄스 폭 사이의 대응에서 매우 중요하며 다양한 각도에서 조향 기어에 필요한 펄스 폭 값을 정확하게 결정할 수 있습니다.
펄스 폭을 아는 것만으로는 충분하지 않습니다. 왜냐하면 듀티 사이클 레지스터는 일반적으로 마이크로컨트롤러에서 구성되어야 하기 때문입니다. 듀티 사이클 = 목표 펄스 폭/20ms. 예를 들어, 1.5ms의 펄스 폭이 필요한 경우 듀티 사이클은 1.5 / 20 = 0.075, 즉 7.5%입니다.
예를 들어 STM32를 선택하고 자동 다시 로드 값을 2000(이 값은 20ms를 나타냄)으로 설정하려는 경우 코드에 구체적으로 구현된 경우 비교 값을 150(이 값은 1.5ms를 나타냄)으로 설정해야 합니다. 이 프로세스는 하드웨어가 정확한 파형을 출력할 수 있도록 실제로 시간 비율을 레지스터 값으로 변환합니다.
실제 코드 연산에서 STM32를 예로 들어 자동 재로드 값을 2000(20ms를 나타냄)으로 설정하면 비교 값을 150(1.5ms를 나타냄)으로 설정해야 합니다. 시간 비율을 레지스터 값으로 변환하는 프로세스는 하드웨어가 정확한 파형을 출력하도록 보장하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
이것은 아마도 가장 빠지기 쉬운 함정일 것입니다. 서보의 브랜드와 모델이 다르거나 모델이 동일하지만 배치가 다른 서보라도 PWM 범위가 다릅니다. 0° 상태에 있을 때 일부 서보의 해당 PWM 값은 0.5ms이고 다른 서보는 0.6ms입니다. 180° 상태에서 일부 서보의 해당 PWM 값은 2.5ms일 수 있고 다른 서보는 2.4ms일 수 있습니다.
따라서 서보를 사용할 때는 해당 PWM 범위를 미리 이해해야 합니다. 그렇지 않으면 매개변수 불일치로 인해 다양한 문제가 발생하기 쉽고 서보의 정상적인 사용 및 관련 장비의 작동에 영향을 미칩니다.
가장 안전한 방법은 서보의 공식 데이터 시트를 확인하는 것입니다. 매뉴얼을 찾을 수 없다면 직접 측정하는 것이 좋습니다. 먼저 펄스 폭을 천천히 늘려 서보가 회전하기 시작하는 최소값을 찾은 다음 서보가 회전을 멈추는 최대값을 찾습니다. 실제 측정을 통해 얻은 이 두 값을 공식에 대입하면 서보가 목표 위치를 정확하게 지시하고 과도한 스트레스로 인해 모터가 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
부정확한 계산의 가장 직접적인 결과는 "비선형성"입니다. 예를 들어, 서보가 45° 회전할 것으로 예상하면 실제 상황은 40°만 회전한다는 것입니다. 더 심각한 것은 펄스 폭이 서보의 허용 범위를 초과하면, 예를 들어 펄스 폭이 2.6ms가 주어지면 서보 내부의 리미터가 단단히 붙어 서보가 과부하되고 열이 발생하며 심지어 드라이버 칩이 타버릴 수도 있다는 것입니다.
반면, 펄스 폭 범위가 너무 좁은 경우(예: 1ms ~ 2ms만 사용) 서보의 실제 회전 범위는 120°에 불과해 기계적 성능이 낭비될 수 있습니다. 따라서 공식의 두 끝점 값은 조향 기어의 물리적 한계와 정확하게 일치해야 합니다.
코드를 작성할 때 일반적으로 수식을 함수로 캡슐화합니다. 입력은 원하는 각도이고, 출력은 타이머의 비교값입니다. 단계는 간단합니다.
1. 먼저 두 개의 상수를 정의합니다.그리고, 측정된 0° 및 180° 펄스 폭에 해당합니다.
2. 그런 다음 공식을 사용하십시오.= + (각도 / 180.0) * ( - ) .
3. 부동 소수점 결과를 정수로 변환하고 이를 타이머의 캡처 비교 레지스터에 직접 할당하는 것을 잊지 마십시오.
이런 식으로 함수가 호출될 때마다 서보는 원하는 각도로 부드럽게 회전할 수 있습니다.
높은 정확도가 요구되는 로봇 팔이나 시각적 추적 프로젝트를 수행하는 경우 폐쇄 루프 제어 도입을 고려할 수 있습니다. 위의 개방 루프 공식은 "펄스 폭이 얼마나 주어지는지, 회전할 각도는 얼마나 되는지"만 보장할 수 있지만, 힘으로 인해 서보가 차단되면 위치가 손실됩니다.
이때 서보 출력 샤프트에 전위차계 또는 인코더를 추가하여 실제 각도를 실시간으로 읽은 다음 PID 알고리즘을 사용하여 PWM 값을 동적으로 조정할 수 있습니다. 이런 방식으로 외부 간섭이 있어도 시스템이 자동으로 조향 기어를 목표 위치로 되돌려 정밀한 제어가 가능합니다.
실제 프로젝트에서 서보 중앙값(90°)이 부정확하여 전체 메커니즘의 양쪽 스윙 범위가 비대칭인 상황을 경험하신 적이 있는지 궁금합니다. 댓글 영역에서 디버깅 경험에 대해 이야기하는 것을 환영합니다. 유용하다고 생각되면 좋아요를 누르고 더 많은 친구들과 공유하는 것을 잊지 마세요.
업데이트 시간：2026-03-10
