기술 지원
게시됨 2026-04-09
이 기사에서는 회전 속도를 제어하는 기본 원리를 설명합니다.서보 기구펄스폭 변조(PWM)의 역할, 신호 매개변수 및 구현을 위한 실제 단계를 다루는 모터입니다. 로봇 팔, 원격 제어 차량 또는 자동화된 위치 확인 시스템을 구축하는 경우 이러한 원리를 이해하면 정밀하게 관리할 수 있습니다.서보 기구특정 브랜드나 독점 하드웨어에 의존하지 않고 회전 속도를 높일 수 있습니다.
속도를 제어하기 전에 어떤 유형의 서보 모터를 사용하고 있는지 확인해야 합니다. 모든 서보가 속도 조정을 허용하는 것은 아니기 때문입니다.
표준 위치 서보(0~180° 또는 0~270° 회전)– 연속적으로 회전하지 않고 특정 각도를 유지하도록 설계되었습니다. 내부 제어 루프는 명령된 위치를 실제 위치와 비교하고 모터를 최대 토크로 구동하여 해당 각도에 최대한 빨리 도달합니다. 회전 속도를 직접 제어할 수는 없습니다. 서보는 각도 변경에 대해 항상 최대 설계된 속도로 움직입니다.
연속 회전 서보– 어느 방향으로든 자유롭게 회전하도록 수정되거나 설계되었습니다. 이 유형은 내부 위치 피드백을 제거하여 방향과 회전 속도를 모두 제어할 수 있도록 합니다. 대부분의 취미용 연속 회전 서보는 위치 서보와 동일한 PWM 신호 형식을 사용하지만 펄스 폭은 각도 대신 속도(및 방향)에 매핑됩니다.
핵심 내용:서보 속도를 제어하려면 다음을 사용해야 합니다.연속 회전 서보(또는 연속 회전을 위해 수정된 표준 서보). 표준 위치 서보의 경우 속도 제어를 기본적으로 사용할 수 없습니다.
연속 회전 서보의 회전 속도는 다음과 같이 결정됩니다.제어 펄스의 폭20밀리초마다 전송됩니다(50Hz 주파수). 이는 거의 모든 취미용 서보에 대한 업계 표준 신호 형식입니다.
중립(제로 속도) 지점은 일반적으로 1.5ms 펄스입니다. 이 값의 편차는 한 방향 또는 다른 방향으로 비례적인 속도를 생성합니다.
참고: 정확한 끝점은 제조업체마다 약간씩 다를 수 있지만(±0.1ms) 선형 관계는 동일하게 유지됩니다.
두 개의 연속 회전 서보를 구동 바퀴로 사용하여 작은 로봇 자동차를 만든다고 상상해 보십시오. 자동차가 천천히 전진한 다음 점차 가속하기를 원합니다.
앞으로 느린 속도:20ms마다 1.55ms 펄스를 보냅니다(중성보다 0.05ms 높음). 서보는 최대 속도의 약 10%로 앞으로 회전합니다.
앞으로 중간 속도:1.60ms 펄스를 전송합니다(약 50% 속도).
전진 속도:1.70ms 펄스(100% 전진 속도)를 보냅니다.
역방향 느린 속도:1.45ms 펄스(약 10% 역방향 속도)를 보냅니다.
펄스 폭을 작은 단계(예: 0.01ms 단위)로 증가시키면 부드럽고 비례적인 속도 제어가 가능합니다. 이와 동일한 원리는 팬틸트 메커니즘, 컨베이어 벨트 또는 가변 회전 속도가 필요한 모든 응용 분야에 적용됩니다.
20ms 기간은 대부분의 서보에 대한 표준 새로 고침 빈도입니다. 서보는 사이클당 한 번씩 펄스 폭을 읽습니다. 기간이 짧을수록(주파수가 높을수록) 과열되거나 불규칙한 동작이 발생할 수 있으며, 기간이 길수록(주파수가 낮을수록) 응답성이 저하됩니다. 항상 50Hz(20ms 주기)를 기준으로 사용하십시오.
마이크로컨트롤러나 PWM 신호 생성기를 사용하여 연속 회전 서보의 속도를 제어하려면 다음 단계를 따르세요.
서보에 전원을 공급하고 1.5ms 펄스를 보냅니다. 정지하거나 위치를 유지하는 경우 표준 위치 서보일 수 있습니다(필요한 경우 피드백 제거).
알려진 연속 회전 서보의 경우 1.5ms 펄스로 샤프트가 고정됩니다.
20ms 주기(50Hz)를 출력하도록 신호 소스를 구성합니다. 듀티 사이클은 펄스 폭을 결정합니다.
듀티 사이클(%) = (펄스 폭(ms) / 20ms) × 100
예:
1.5ms 펄스 → 7.5% 듀티 사이클
1.3ms 펄스 → 6.5% 듀티 사이클
1.7ms 펄스 → 8.5% 듀티 사이클
선형 매핑 함수를 만듭니다.
입력: 원하는 속도는 –100%(최대 후진)부터 +100%(최대 전진)까지이며, 여기서 0%는 정지입니다.
출력: 펄스 폭 = 1.5 ms + (원하는 속도 비율 × 0.2 ms)
매핑 예:
–100% → 1.3ms
–50% → 1.4ms
0% → 1.5ms
+50% → 1.6ms
+100% → 1.7ms
부드러운 가속을 달성하려면 펄스 폭을 작은 증분(예: 0.01ms)으로 조정합니다. 완전 역방향에서 완전 정방향으로의 급격한 변경은 기계적 스트레스를 유발할 수 있습니다. 항상 펄스 폭을 점진적으로 늘리십시오.
올바른 원칙이 있더라도 실제 문제는 속도 제어에 영향을 미칩니다. 대표적인 사례와 해결방안은 다음과 같습니다.
원인:제조 공차 또는 전압 변동으로 인해 중성점이 이동됩니다.
해결책:특정 서보를 교정하십시오. 1.4ms에서 1.6ms까지 펄스를 전송하고 회전이 멈추는 정확한 펄스 폭을 찾습니다. 해당 값을 중립점(예: 1.52ms)으로 사용하세요.
원인:서보의 내부 드라이버에는 움직임이 발생하지 않는 작은 펄스 범위(보통 중립 주변에서 ±0.03ms)라는 데드 밴드가 있습니다.
해결책:불감대 밖에서 작동하십시오. 매우 낮은 속도의 경우 작은 펄스 변화로 인해 움직임이 발생하지 않는다는 점을 인정하십시오. 불감대를 뛰어넘으려면 펄스 증분을 늘립니다.
원인:서보 모터 속도는 전압에 따라 다릅니다. 전압이 낮아지면 최대 속도가 감소합니다. 전압이 높을수록 증가합니다.
해결책:일정한 속도를 유지하려면 조정된 전원 공급 장치(예: 5V 또는 6V 조정)를 사용하십시오. 배터리 구동식 애플리케이션의 경우 정확한 속도가 중요한 경우 전압을 측정하고 펄스-속도 매핑을 동적으로 조정하여 보상합니다.
원인:불안정한 PWM 신호 주파수 또는 잡음이 심한 전력.
해결책:하드웨어 타이머(소프트웨어 지연 아님)를 사용하여 PWM 신호가 생성되는지 확인하고 서보의 전원 단자에 100~470μF 전해 커패시터를 추가하여 전압 스파이크를 부드럽게 만드세요.
위의 원칙을 바탕으로 예측 가능하고 반복 가능한 서보 속도 제어를 달성하려면 다음 권장 사항을 따르십시오.
공칭 1.5ms 중립에 의존하지 마십시오. 실제 중지점을 찾는 간단한 교정 루틴을 작성합니다.
완전 역방향의 경우 최소 펄스를 기록하고 완전 정방향의 경우 최대 펄스를 기록합니다.
마이크로컨트롤러로 생성된 하드웨어 PWM(예: PWM 모드의 타이머)은 안정적이고 지터 없는 펄스를 생성합니다. 부드러운 속도 램핑을 위해서는 소프트웨어 지연이 너무 일관성이 없습니다.
완전 후진에서 완전 전진으로 즉시 점프하지 마십시오. 서보와 부하를 보호하려면 펄스 폭을 50ms 간격으로 0.01~0.02ms 이하로 변경하십시오.
최고 속도의 서보는 500~1500mA를 소모할 수 있습니다. 전원이 정격 정지 전류의 최소 두 배를 전달할 수 있는지 확인하십시오. 5V, 2A 조정 전원은 대부분의 단일 연속 회전 서보에 작동합니다.
서보 모터의 회전 속도를 제어하려면:
1. 연속 회전 서보 사용– 표준 위치 서보는 속도 제어를 허용하지 않습니다.
2. 50Hz PWM 신호 보내기(20ms 주기) 펄스 폭은 일반적으로 1.3ms(최대 역방향) ~ 1.7ms(최대 순방향) 범위입니다.
3. 관계는 선형적이다– 펄스 폭은 속도에 비례하여 매핑되며 1.5ms가 정지됩니다.
4. 교정은 필수입니다– 특정 서보에 대한 정확한 중립점과 끝점을 찾으십시오.
5. 전력 및 신호 품질 관리– 원활한 작동을 위해 조정된 전압, 하드웨어 PWM 및 가속 램프를 사용합니다.
가변 서보 속도가 필요한 프로젝트를 시작하는 경우:
1단계: 연속 회전 서보를 구입하거나 개조합니다("연속 회전"에 대한 제품 사양 확인).
2단계: 50Hz PWM 신호 발생기를 설정합니다(하드웨어 PWM이 있는 모든 마이크로컨트롤러가 작동함).
3단계: 1.3ms에서 1.7ms까지 펄스를 스윕하고 관찰된 동작을 기록하는 교정 스케치를 작성합니다.
4단계: 원하는 속도(%)에서 보정된 펄스 폭까지 선형 매핑을 구현합니다.
5단계: 가속 램핑과 안정적인 5V/6V 전원을 추가합니다.
이 가이드를 따르면 로봇 팔부터 자동화된 카메라 슬라이더까지 모든 응용 분야에 대해 정확하고 반복 가능하며 안정적인 서보 속도 제어를 얻을 수 있습니다.
업데이트 시간：2026-04-09
