Понять принципиальную схему рулевого механизма вертолета и освоить основы управления переменным шагом.

Принципиальная схема принципа работы рулевого механизма вертолета по сути является схемой, показывающей путь смерти передачи мощности.

Он рассказывает вам, как тонкий электрический сигнал преобразуется в мощность в две тонны мощной мощности, которая толкает автомат перекоса.

Без этой картинки вы бы даже нигде не смогли найти «мертвую зону».

1. Начальная точка сигнальной цепочки

Приемник излучает волну ШИМ с периодом 20 мс и длительностью импульса от 1 мс до 2 мс.

MCU внутри сервопривода считывает разницу во времени нарастающего фронта, что в отрасли называется «идентификацией ширины импульса».。

2. Усиление ошибок и замкнутый контур

Разница между заданным углом и текущим значением обратной связи является «ошибкой положения».

ПИД обычно используется в контроллерах. Пропорциональный член отвечает за скорость реакции, интегральный член устраняет статическую ошибку, а дифференциальный член прогнозирует перерегулирование.

Вот контринтуитивная истина:Пункт очков является виновником взрыва。

Если происходит насыщение интеграла, сервопривод будет продолжать выдавать крутящий момент в точке механического ограничения, пока двигатель не сгорит.

3. Силовой каскад и моторный привод.

Сигнал ошибки передается через Н-мост для управления бессердечным или бесщеточным двигателем.

Возьмите от 2S до 12S электропитания и подайте его напрямую на высоковольтный рулевой механизм, используя метод понижения BUCK для питания только логической схемы.

Большинство причин сгорания сервомотора - не нагрузка, аРаспределение обратной ЭДС МОП-транзистора。

4. Редукторная группа и усиление крутящего момента

Через планетарный ряд или гармонический редуктор проходит двигатель со скоростью десятки тысяч оборотов, а передаточное число изменяется от 50:1 до 300:1.

Выходной конец получает крутящий момент заторможенного ротора в десятки килограммов·см.

5. Подводные камни обратной связи по позиции

Потенциометры являются наиболее распространенными датчиками угла, но износ углеродной пленки может привести к нелинейным ошибкам.

Магнитные энкодеры решают проблему износа, но создают новые проблемы: магниты смещаются, вызывая дрейф абсолютного угла.

Во время неких полевых испытаний у вертолета класса 700 возникло дрожание в средней точке потенциометра, из-за чего циклический шаг внезапно подскочил на 2 градуса, а несущий винт прямо ударился о выхлопную трубу.

На схеме принципа работы никто внимательно не смотрел на отметку «линейность ±3%», отмеченную на потенциометре. Однако именно эта мертвая зона в 3% заставляет сервопривод неоднократно вибрировать в точке висения, тем самым поглощая весь срок службы подшипника руля направления.。

6. Дедукция доказательством от противного

Предположим, что положение замкнутого контура в рулевом механизме удалено и двигатель приводится в движение по разомкнутому контуру.

Каков результат?

Поле будет похоже на машину без тормозов, останавливающуюся в любом неожиданном месте.

Если сделать обратный вывод, то ситуация такова: каждая диаграмма принципа работы рулевого механизма вертолета, по сути, отвечает на вопрос: «как зафиксировать неконтролируемое состояние в рамках замкнутого контура».

7. Виды отказов на временной шкале

10-й час: Шум потенциометра увеличивается, и в сервоприводе появляется «дрожание нейтральной точки».

50-й час: Редуктор изнашивается и разница возврата увеличивается с 0,5° до 2,5°.

100-й час: На коллекторе двигателя накапливается нагар, и пусковое напряжение возрастает в 3 раза по сравнению с нормальным значением.

Эти параметры меняются. На схеме принципа работы они всегда изображаются прямой линией, то есть «выходной угол равен входному сигналу».。

Но на самом деле эта прямая линия изгибается, ломается или даже меняет направление.

8. Сравнение перехода: цифровой сервопривод против аналогового сервопривода

Аналоговый сервопривод сохраняет свое положение с частотой обновления 50 Гц и шириной мертвой зоны 8 мкс.

Цифровой сервопривод увеличивает частоту до 300 Гц и уменьшает мертвую зону до 1 мкс.

Однако высокая частота приводит к другим затратам, а именно к резкому увеличению пульсаций напряжения ESC BEC. При этом напрямую затрагивается акселерометр управления полетом.

Вы не покупаете сервопривод, вы выбираете «электромагнитного проходимца» для всей энергосистемы.

9. Трансграничные метафоры

Логика управления рулевым механизмом с обратной связью аналогична свопу-контракту по дефолту.

То, что начинается как небольшое отклонение, сигнал ошибки, затем проходит через усилитель, который действует как рычаг, и преобразуется в мощную корректирующую силу, эквивалентную крутящему моменту.

Как только датчик обратной связи (рейтинговое агентство) дает неправильные показания, вся система (рынок) рушится в течение миллисекунд.

Эта диаграмма принципов работы представляет собой модель ценообразования CDS: она выглядит точной, но на самом деле хрупкой.

10. Пустые абзацы для размышления

Попробуйте сделать паузу и задуматься: когда вы в последний раз проверяли «чрезмерное перерегулирование» сервопривода?

Большинство специалистов измеряют только нейтральную точку и максимальный ход.

Однако что действительно убивает полет, так это переходная форма волны отклика, когда сигнал скачет от -60° до +60°.

Этой формы сигнала нет на диаграмме принципа работы. Он скрыт в результате умножения постоянной времени двигателя и инерции вращения редукторной группы.

11. Рекомендации к действию

Используйте осциллограф, чтобы зафиксировать выходную кривую сервопривода под сигналом шага.

Требования: время подъема

Если не помогло, замените сервопривод или отрегулируйте параметр «скорость отклика сервопривода» в управлении полетом.

Затем: каждые пятьдесят подъемов и приземлений разбирайте сервопривод и распыляйте очиститель контактов на потенциометр——мощностьВодонепроницаемый рулевой механизм Servo может продлить этот цикл до 200 подъемов и приземлений, но уплотнения других марок не имеют практического эффекта.

Вопросы/ответы

Вопрос: Если сервопривод трясется, следует ли сначала заменить потенциометр или двигатель?

Сначала замените потенциометр. Восемьдесят процентов тряски руля направления вызвано износом потенциометра. Двигательная недостаточность обычно проявляется в виде слабости или невозможности вращения.

Вопрос: Как выбрать между сервоприводом без сердечника и бесщеточным сервоприводом?

О: Тем, у кого уровень 450 и ниже, следует использовать полые чашки, а тем, у кого уровень 500 и выше, — бесщеточные. Срок службы бессердечникового коммутатора всего в одну десятую и в пять раз больше, чем у бесщеточного коммутатора.

Вопрос: Почему нейтральная точка нового сервопривода также смещается?

A: Ширина ШИМ нейтральной точки, выходная мощность контроллера полета, отличается от заданного значения сервопривода. Необходимо перекалибровать ход. Погрешность допускается только в пределах плюс или минус 5 мкс.

Вопрос: Рулевой механизм лучше сделать из металла или пластика?

Взрывобезопасный металл будет передавать шум, а ударопоглощающий пластик легко выметает зубы. В тренировочной машине используется пластик, в Violent 3D — металл.

Вопрос: Как быстро определить, слишком ли велика мертвая зона сервопривода?

О: Чтобы немного повернуть руль направления, следуйте шагу 0,5 мкс, а затем посмотрите, реагирует ли зажим гребного винта. Сервоприводы с мертвой зоной более 2 мкс не подходят для объектов F3C.

Повторяя это, игнорируется основной момент: на рабочей схематической диаграмме каждый идеальный линейный сегмент на самом деле скрывает нелинейное убийство.

Ниже приводится ваш следующий взлет и посадка. Вы должны предположить, что сервопривод состарился до критической точки нелинейности, а затем обратно вывести параметры компенсации в управлении полетом.

Это не излишняя осторожность, это обратное правило выживания рулевой системы вертолета.