Solução de problemas das causas da servo vibração: fonte de alimentação instável e interferência de sinal são os culpados, e a solução é simples

Do que você mais teme ao fazer produtos maker ou projetos de robôs? Oitenta por cento das vezes é oservoisso está tremendo. Os movimentos foram originalmente bem desenhados, mas quando oservotremia, todo o trabalho parecia sofrer do mal de Parkinson. Era chato de assistir e desconfortável de usar. Não se preocupe, embora isso seja irritante, existem apenas algumas causas. Vamos investigar um por um e basicamente podemos resolvê-lo.

O que causa oservovibrar - problema na fonte de alimentação

Tensão de alimentação instável ou fornecimento de corrente insuficiente são os "culpados" mais comuns da vibração do servo. Pense nisso, no momento em que o servo for iniciado, a demanda atual aumentará repentinamente. Se a fonte de alimentação não puder ser fornecida, a tensão cairá. Assim que o controlador dentro do servo for reiniciado, ele irá balançar para frente e para trás. Você pode tentar usar uma fonte de alimentação regulada de alta potência para alimentar o servo separadamente, em vez de usá-la junto com a placa de controle principal. O efeito será imediato.

A espessura e o comprimento do cabo de alimentação também são específicos. Alguns amigos usam fios finos e longos para deixar a fiação bonita. Isto causará uma queda de tensão particularmente grande na linha, especialmente quando vários servos estiverem se movendo ao mesmo tempo, a queda de tensão será ainda maior. ️Você pode tocar no fio. Se estiver ligeiramente quente, significa que o diâmetro do fio é muito fino. Por favor, substitua-o por um mais grosso. Recomenda-se usar fio de silicone 16AWG ou superior e puxá-lo diretamente do terminal de alimentação para o servo.

Quais são as causas da vibração servo - interferência de sinal

O sinal PWM é como o “bastão” do servo. Se houver interferência neste "bastão", o servo dançará descontroladamente. A situação mais comum é amarrar o fio de sinal do servo e o fio de alta corrente do motor. Quando o motor gira, toda a interferência eletromagnética gerada fluirá para o fio de sinal. ️A solução não é difícil. Substitua as linhas de sinal por linhas blindadas ou mantenha-as afastadas durante a fiação. Não os “abrace”.

Podem ocorrer problemas se a “potência” da porta IO do controlador for muito pequena. A saída de corrente de alguns pinos do microcontrolador é muito fraca e não pode empurrar diretamente a capacitância de entrada da linha de sinal do servo, causando distorção da forma de onda. Você pode conectar um resistor de 10kΩ da linha de sinal ao terra (GND) para aumentar a capacidade de acionamento. Ou simplesmente use um triodo ou buffer IC como um “microfone de transmissão” para garantir um sinal claro.

Como resolver o problema da servo vibração - Verifique o maquinário

Se o servo não puder suportar a carga, ele continuará vibrando. Por exemplo, se a coisa pendurada no braço do servo for muito pesada, ela terá que exercer sua força para alcançar a posição alvo. O resultado será jitter de alta frequência ou som de "zumbido". Desconecte a biela, gire o eixo de saída do servo manualmente e sinta se a resistência é uniforme do ponto inicial ao ponto final. Se um determinado ponto estiver particularmente preso, a estrutura mecânica deverá ser ajustada.

A “posição vazia” no sistema de transmissão também é um grande problema. Se a engrenagem dentro do servo estiver desgastada, ou a extremidade esférica da biela do lado de fora estiver solta, o servo sempre tremerá um pouco quando estiver posicionado e irá para frente e para trás para encontrar o ponto de equilíbrio, e o resultado será uma agitação constante. Você pode substituir as engrenagens desgastadas ou adicionar uma mola ou algo assim ao projetar a estrutura para eliminar a folga e tornar a transmissão mais apertada.

Por que o servo continua tremendo - parâmetros de controle

Muitos servos digitais agora possuem algoritmos de controle PID. Se este parâmetro não for ajustado corretamente, ele se tornará um “oscilador autoexcitado”. Por exemplo, se o coeficiente proporcional P for ajustado muito grande, o servo irá "ultrapassar" assim que exercer força, e então será corrigido quando estiver errado, e começará a tremer todas as vezes. Você pode tentar reduzir um pouco o valor P ou aumentar o diferencial D adequadamente para torná-lo "sensível" a alterações e suprimir o overshoot.

Controlar a taxa de atualização do sinal e as configurações de “zona morta” também são essenciais. A zona morta é a pequena faixa de erro permitida. Se esta faixa for definida muito pequena, o servo terá que ser corrigido se estiver ligeiramente desligado e continuará a ser ajustado. Você pode aumentar ligeiramente o alcance da zona morta e permitir que o servo cometa um pequeno erro. Na verdade, isso o tornará mais estável e não funcionará mais cegamente.

A vibração do servo está relacionada ao modelo?

Claro que existe um relacionamento, e o relacionamento não é pequeno. Diferentes modelos de servos usam diferentes motores, potenciômetros e chips de driver. Por exemplo, servos analógicos são inerentemente mais vibrantes que servos digitais porque o circuito de controle dentro deles é simples e a frequência de correção é baixa. Se o projeto que você está realizando requer alta estabilidade de movimento, como um gimbal de câmera, então você precisa se arriscar e obter um servo digital avançado com engrenagens de metal.

Também é importante deixar algum “excedente” na hora de escolher a caixa de direção. Não escolha apenas o limite de carga. O servo lutará no limite da carga total por um longo tempo e o tremor acontecerá mais cedo ou mais tarde. Geralmente é recomendado que a carga real não exceda 70% do torque nominal do servo para tornar o trabalho menos cansativo. ️Você pode pesquisar nos sites oficiais de fabricantes conhecidos de caixas de direção, como a Hitec, e consultar seus guias de seleção detalhados e fórmulas de cálculo de torque. Se você escolher adequadamente, você se sentirá mais confiante.

O mecanismo de direção pode vibrar e ser reparado sozinho?

Se você verificou todos os parâmetros de potência, sinal, mecânicos e de controle mencionados acima e o problema ainda persiste, então há uma grande probabilidade de que o próprio servo esteja "doente". O mais comum é que o potenciômetro interno esteja desgastado. Essa coisa é responsável pela posição de feedback. Quando houver mau contato, o sinal será intermitente e o servo vibrará. Aqueles com fortes habilidades práticas podem desmontar cuidadosamente o servo, borrifar os contatos do potenciômetro com limpador elétrico de precisão ou substituí-lo por um do mesmo modelo.

Se o chip do driver estiver queimado ou as escovas de carbono do motor estiverem desgastadas, será muito mais difícil consertar. Geralmente é mais fácil simplesmente substituir o servo por um novo. No entanto, também é bom praticar desmontando um servo descartado. Isso lhe dará uma compreensão intuitiva da estrutura interna e você poderá julgá-la mais rapidamente na próxima vez que encontrar um problema. Na hora de desmontar, lembre-se de tirar fotos e marcá-las, principalmente as engrenagens pequenas. Se estiverem fora de serviço, não serão montados novamente.

Qual foi a vibração servo mais estranha que você já encontrou? Como você conseguiu isso no final? Venha para a área de comentários para compartilhar sua experiência e vamos nos comunicar. Se você achar o artigo útil, não esqueça de curtir e compartilhar com mais amigos!