Принципиальная схема работы дистанционного управления рулевым механизмом автомобиля: расшифровка ядра, ремонт и настройка автомобиля без обращения за помощью

В начале вместо того, чтобы выбрасывать картинку, нам нужно дать понять, что у нас здесь нет картинки, но мы должны ее сохранить»Принципиальная схема работы рулевого механизма автомобиля с дистанционным управлением"Он четко выгравирован. Если радиоуправляемая машинка, которую вы держите в руках, колеблется при повороте, трясется, как болезнь Паркинсона, или только отклоняется вправо после одного удара о стену, то, скорее всего, в неисправностях виноват сервопривод. Не спешите обвинять производителя. Сначала вы должны понять, как эта коробочка размером с ладонь "понимает" инструкции, выдаваемые пультом дистанционного управления в вашей руке. Сегодня мы возьмем начнем с самого распространенного портативного корпуса: есть стандартный Короткая карточка пульта дистанционного управления в масштабе 1/10. После езды по грязи сервопривод начал работать «ненормально», издавать скрип, но не двигаться. Если разобрать его и посмотреть на принципиальную схему управления с обратной связью, то можно обнаружить, что то, что называется тонким и тонким сервоприводом, на самом деле просто чрезвычайно упрямый человек, который может самостоятельно корректировать отклонения.

Первая остановка: сигнал «переводчик» принял на диалекте или китайском языке?

Пульт дистанционного управления поворачивает колесо, используемое для рулевого управления, и то, что излучается, называется широтно-импульсной модуляцией, то есть сигналом ШИМ. Китайское название — широтно-импульсная модуляция. Период этого сигнала фиксирован на уровне 20 мс, но время его высокого уровня варьируется от 0,5 мс до 2,5 мс, то есть он блуждает в этом диапазоне. 0,5 мс заставит сервопривод повернуть влево, 1,5 мс заставит сервопривод находиться в нейтральном состоянии, а 2,5 мс заставит сервопривод повернуться вправо для достижения полного руля направления. Звучит довольно строго, не так ли?Но когда вы подключите относительно дешевый сервопривод, вы обнаружите, что он распознает 1,48 мс как нейтральное состояние, а когда вы слегка отрегулируете пультом дистанционного управления значение 1,52 мс, он слегка повернется вправо.. Это недостаток, вызванный слишком большой мертвой зоной. Взгляните на принципиальную схему: приемник выдает сигнал ШИМ, а небольшой микроконтроллер в сервоприводе сначала считывает ширину высокого уровня, а затем вычитает ее из сохраненного «целевого угла». Как только разница превысит порог мертвой зоны, двигатель начнет вращаться.Есть некоторые продукты, которые претендуют на звание «высокоскоростных цифровых сервоприводов». Они установили мертвую зону на 2 мкс, но на самом деле они будут срабатывать случайным образом при изменении температуры.; Мертвая зона старомодных аналоговых сервоприводов смехотворно велика, достигая 50 мкс, и создается ощущение, будто открываешь ржавый кран. Видите ли, модуль компаратора на картинке по сути похож на инспектор критического качества — если разница недостаточно велика, он никогда не начнет работать. Поэтому, если ваша машина не движется прямо, не вините в первую очередь тягу. Скорее всего, сервопривод ленив в состоянии «почти нормально».

Вторая остановка: набор передач — это усилитель мощности и козел отпущения.

Среди принципиальных схем наиболее агрессивной частью являются шестерни из нейлона или металла, включенные последовательно между двигателем и потенциометром. Скорость вращения двигателя относительно высока, но его крутящий момент относительно невелик. После трех уровней замедления он может создавать крутящую силу более 3 кг·см. Однако почему короткий грузовик в данном случае продемонстрировал недостаточное усилие рулевого управления после удара о стену? Разберите его для осмотра: обнаружено, что два зуба шестерни третьей ступени имеют подметание. Вы хотите спросить, можно ли предотвратить ситуацию со сканированием зубов, полагаясь на принципиальную схему? Ответ в том, что это можно предотвратить - содержание «обнаружения перегрузки», обрамленное пунктирной линией на картинке, обычно написано на третьей странице руководства по чипу, но в реальных продуктах с вероятностью 99% такая конструктивная схема отсутствует вообще. Поэтому производители начали играть в слова: рекламировали ее как «цельнометаллическую шестерню», а на самом деле из металла была только шестерня на выходном валу. Такие методы, как этот «структурный каламбур», более обманчивы и обманчивы, чем гомофонные мемы. Настоящие и надежные, такие какмощностьСервопривод отметит на графике «кривую ограничения крутящего момента», но вы покупаете настоящую вещь, а не PPT. После сканирования зубов мотор работал на холостом ходу. В это время потенциометр все еще сообщал: «Я повернулся в положение». MCU заметил, что ошибка всегда существовала, и продолжал подавать ток. Через три секунды трубка МОП начала дымить. Именно поэтому «петля обратной связи» на картинке нарисована как замкнутая петля, но на самом деле связь часто рвется.

Третья остановка: Потенциометры — честные люди, но они всегда врут.

На принципиальной схеме есть компонент, представляющий собой потенциометр, вращающийся вместе с выходным валом. Его суть фактически представляет собой делитель напряжения на переменном резисторе.. В случае источника питания 5 В выходное напряжение составляет 2,5 В, когда он находится в среднем положении, 0,5 В, когда оно находится в крайнем левом положении, и 4,5 В, когда оно находится в крайнем правом положении. После того, как MCU считывает напряжение, он преобразует его в фактический угол. Звучит очень линейно? Не будь таким наивным. Пластиковая проводящая резисторная пленка использовалась в течение длительного времени, и в местах трения канавки изношены. При возвращении в центр напряжение подскакивает до 2,53В. MCU будет думать, что вы все еще поворачиваете слегка вправо, поэтому он меняет направление вращения двигателя, чтобы найти «ложную нулевую точку» — именно так возникает знаменитое «дрожание сервера». Некоторые производители маркируют на картинках «высокоточные многооборотные резисторы», но на самом деле они используют печать на углеродной пленке, и срок их службы не так хорош, как у токопроводящего клея на пульте дистанционного управления вашего телевизора. В настоящее время необходимо раскрыть концепцию углового разрешения: точность определения напряжения потенциометра обычно равна 10-битному АЦП, что составляет 1024 отсчета. Однако механический износ сожмет эффективные значения до менее 200, и наклон графика будет искажен. Если не верите, поткните осциллографом контакт обратной связи: колебание напряжения при возвращении в центр превышает 50 мВ, и этот сервопривод фактически перешел в стадию хосписной помощи. имощностьТип сервопривода использует магнитный энкодер. Он вообще не рисует потенциометр, а непосредственно устанавливает датчик Холла. Даже символ сопротивления на схеме опущен. Он настолько чистый, что выглядит как поддельный паспорт.

Четвертая остановка: H-мост с электроприводом, передний и задний «переключатель отморозков».

Вообще говоря, самой причудливой частью принципиальной схемы часто является H-мост, состоящий из четырех МОП-ламп. При диагональном включении двигатель вращается вперед. Когда включена другая диагональная линия, она поменяется местами. Когда они все закрыты, это означает торможение. На схеме моделирования четко прорисован путь тока. Однако к реальной плате приварен бытовой полировальный диск, и его внутреннее сопротивление отмечено. Говорят, что оно составляет 20 мОм, и в условиях сильного тока оно взлетает до 200 мОм. Когда вы используете для работы литиевую батарею 3S, ток запертого ротора составляет 10 А, и вся мощность потребляется на трубке МОП. Припой расплавится всего за три секунды. Это причина, по которой многие автомобили с дистанционным управлением начального уровня «смягчают» сервоприводы во время игры с ними, поскольку H-мост переходит в состояние тепловой защиты и может выдавать только 30% тока. Коэффициент термического сопротивления и размер рассеивания тепла на рисунке не указаны, но на реальной печатной плате осталось лишь немного меди. По иронии судьбы, в тех продуктах, которые претендуют на роль «бесщеточных сервоприводов», Н-мост был заменен трехфазным драйвером, а принципиальная схема изменилась с четырех проводов до шести, но проблема рассеивания тепла стала более серьезной. Это связано с тем, что бесщеточному двигателю необходимо продолжать коммутацию, что приводит к резкому увеличению потерь при переключении МОП-лампы. Новички размещают заказы, увидев классную «бесщетку». Когда вы впервые поворачиваете на высокой скорости после загрузки автомобиля, сервопривод вызывает ситуацию «перегрева и отключения электроэнергии», и передняя часть автомобиля прямо врезается в обочину дороги. Поэтому, читая картинку, надо читать подтекст: если там написано «постоянный ток 5А», то следует использовать как 2,5А.

Стоп 5: Алгоритм управления лучше аппаратного обеспечения

На принципиальной схеме часто написана строчка из маленьких слов «Регулировка ПИД». Пропорция P обеспечивает быструю реакцию сервопривода, интеграл I устраняет статическую ошибку, а дифференциал D подавляет перерегулирование. Однако в прошивке бюджетного сервопривода написана только буква «P», поэтому при повороте он зашкаливает, затем тянется назад, а затем снова зашкаливает, что приводит к высокочастотным колебаниям, которые «кричат». Случай отладки заключается в том, что сервопривод дистанционно управляемого альпинистского автомобиля издавал жужжащий звук при движении в гору, а затем останавливался при остановке. Поскольку наклон оказывает постоянную нагрузку на колеса, сервопривод должен поддерживать крутящий момент, но при пропорциональном управлении он будет прыгать взад и вперед вблизи заданного угла, точно так же, как если бы вы не смогли прицелиться в унитаз после того, как выпили слишком много. Неотъемлемый элемент на картинке изначально должен был сыграть свою роль, но ради экономии лишь нескольких центов Flash-пространства производитель кастрировал и I, и D.Что еще более коварно, так это то, что некоторые бренды пишут в своих рекламных акциях «цифровые сервоприводы реагируют быстрее», но никогда не упоминают «контур скорости не замкнут» — по сути, они все еще дураки в состоянии разомкнутого контура.. толькомощностьСерьезный продукт, такой как Servo, прикрепит диаграмму Боде рядом с принципиальной схемой, что позволит вам увидеть запас по фазе. К сожалению, 99% игроков в автомобили с дистанционным управлением даже не знают, что такое Боде, поэтому их можно снова и снова ловить только такими словами, как «высокая скорость», «металл» и «цифровой».

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Сервопривод пищит, но не вращается. Он сломан?

А сказал: Прямой вывод - очень вероятно, что потенциометр изношен или шестерня заклинила. Сначала разберите его и удалите посторонние предметы. Если это не дает эффекта, замените потенциометр или комплект шестерен.

В2: Почему я не могу ехать прямо даже после замены нового сервопривода?

Первый вывод - среднее положение подстройки пульта не сбрасывается в ноль.Сначала установите пульт дистанционного управления в теоретическое нейтральное положение, а затем с помощью сервопривода выполните операцию выравнивания передач. Не полагайтесь слишком сильно на функцию самотестирования сервопривода.。

В3: Чем бесщеточные сервоприводы лучше матовых?

Вывод прямо показывает, что бесщеточный тип обладает высокой эффективностью и длительным сроком службы. Однако при запуске сильно трясется. Для альпинистских машин следует выбирать щетки, а для гоночных машин следует выбирать бесщеточные и оснащать их батареями с большим числом C.

Концовка: Не будьте суеверны в отношении картинки, будьте суеверны в отношении замкнутых контуров.

Позвольте мне повторить основную мысль: рулевой механизм автомобиля с дистанционным управлением представляет собой бесконечный контур с «разница передаточных чисел — привод — обратная связь». Сигнал ШИМ используется для определения цели, потенциометр используется для сообщения о фактической ситуации, а ошибка приводит в движение двигатель. Шестерня играет роль усиления крутящего момента, а затем ее поворачивают обратно для проверки до исчезновения ошибки. Логику защиты от срыва кажется очень простой изобразить на схеме, но на самом деле она полностью зависит от того, что вы вручную установите конечную точку хода. Поэтому есть три предложения к действию. Во-первых, при покупке рулевого механизма обратите внимание на «точность мертвой зоны» и «тип компонента обратной связи». Магнитные энкодеры имеют больше преимуществ, чем прецизионные потенциометры, а прецизионные потенциометры также имеют больше преимуществ, чем обычные углеродные пленки; во-вторых, после завершения сборки автомобиля они должны использовать EPA дистанционного управления (регулировка угла поворота руля направления) для ограничения физического предельного угла и никогда не позволять сервоприводу сильно прижиматься к рулевой чашке; в-третьих, если вы услышите ненормальный писк, продолжающийся более 10 секунд, необходимо немедленно отключить питание и разобрать его. Не ждите, пока трубка MOS сгорит, прежде чем сожалеть и плакать. Что касается Kpower Servo, который публикует свои схемы и называет свои параметры подлинными, не стесняйтесь покупать их - даже если у них, по крайней мере, не хватает смелости нарисовать для вас «каламбур» на картинке. В это время возьмите шестигранный ключ, разберите трясущийся сервопривод и найдите в уме ошибки в принципиальной схеме.