Diagrama de principio de funcionamiento del mecanismo de dirección del automóvil con control remoto: decodificación central, reparación y ajuste del automóvil sin pedir ayuda

Al principio, en lugar de tirar una imagen, debemos dejar claro que aquí no tenemos una imagen, pero tenemos que conservarla”.Diagrama de principio de funcionamiento del mecanismo de dirección del automóvil con control remoto"Está claramente grabado. Si el automóvil con control remoto RC que sostiene parece vacilante al girar, tiembla como el Parkinson o solo se desvía hacia la derecha después de golpear una pared una vez, entonces lo más probable es que el servo esté causando problemas. No se apresure a culpar al fabricante. Primero debe comprender cómo esta caja del tamaño de la palma de la mano "entiende" las instrucciones emitidas por el control remoto en su mano. Hoy, tomaremos Comencemos con el caso portátil más común: hay un control remoto estándar a escala 1/10 Tarjeta corta. Después de correr sobre el barro, el servo comenzó a ser "anormal", emitiendo un chirrido pero sin moverse. Si lo desmontas y miras el diagrama principal del control de circuito cerrado, puedes encontrar que lo que se llama un servo delicado y fino es en realidad una persona extremadamente testaruda que puede autocorregir las desviaciones.

Primera parada: ¿La señal "traductora" la recibió en dialecto o mandarín?

El control remoto hace girar el volante que se utiliza para dirigir, y lo que se emite se llama modulación de ancho de pulso, es decir, señal PWM. El nombre chino es modulación de ancho de pulso. El período de esta señal está fijado en 20 ms, pero su tiempo de nivel alto varía entre 0,5 ms y 2,5 ms, es decir, deambula dentro de este rango. 0,5 ms ordenará al servo que gire a la izquierda, 1,5 ms hará que el servo esté en estado neutral y 2,5 ms hará que el servo gire a la derecha para alcanzar el timón completo. Suena bastante riguroso, ¿verdad?Pero cuando conecta un servo relativamente barato, encontrará que reconoce 1,48 ms como estado neutral, y cuando ajusta ligeramente el control remoto a 1,52 ms, girará ligeramente hacia la derecha.. Ésta es la desventaja causada por una zona muerta demasiado grande. Eche un vistazo al diagrama esquemático: el receptor emite una señal PWM y la pequeña MCU en el servo primero leerá el ancho del nivel alto y luego lo restará del "ángulo objetivo" almacenado. Una vez que la diferencia exceda el umbral de la zona muerta, el motor comenzará a girar.Hay algunos productos que afirman ser "servos digitales de alta velocidad". Establecieron la zona muerta en 2 μs, pero en realidad funcionarán aleatoriamente cuando la temperatura descienda.; La zona muerta de los antiguos servos analógicos es ridículamente grande, alcanza los 50 μs y se siente como abrir un grifo oxidado. Verá, el módulo comparador en la imagen es esencialmente como un inspector de calidad crítico: si la diferencia no es lo suficientemente grande, nunca comenzará a funcionar. Entonces, si su automóvil no funciona en línea recta, no culpe primero a la barra de tracción. Lo más probable es que el servo esté flojo en el estado "casi bien".

Segunda parada: el conjunto de engranajes es un refuerzo de potencia y un chivo expiatorio.

Entre los diagramas esquemáticos, la parte más violenta son los engranajes de nailon o metal conectados en serie entre el motor y el potenciómetro. La velocidad de rotación del motor es relativamente alta, pero su par es relativamente pequeño. Después de tres niveles de operación de desaceleración, puede generar una fuerza de torsión de más de 3 kg·cm. Sin embargo, ¿por qué el camión pequeño del caso mostró una fuerza de dirección insuficiente después de chocar contra la pared? Desmontarlo para inspección: se encuentra que dos dientes del engranaje de tercera etapa tienen barrido de dientes. ¿Quiere preguntar si la situación del escaneo dental se puede prevenir basándose en el diagrama esquemático? La respuesta es que se puede prevenir: el contenido de "detección de sobrecarga" enmarcado por una línea de puntos en la imagen generalmente está escrito en la tercera página del manual del chip, pero en los productos reales, existe un 99% de probabilidad de que no exista tal disposición de diseño en absoluto. Por lo tanto, los fabricantes comenzaron a jugar juegos de palabras: lo anunciaron como un "engranaje totalmente metálico", pero en realidad sólo el engranaje en el eje de salida estaba hecho de metal. Métodos como este "juego de palabras estructural" son más engañosos y engañosos que los memes homofónicos. Los reales y confiables comokpotenciaServo marcará la "curva límite de par" en el gráfico, pero lo que usted compra es lo real, no el PPT. Después de escanear los dientes, el motor estaba en ralentí. En este momento, el potenciómetro todavía informaba "He girado a la posición". La MCU notó que el error siempre existía y continuó inyectando corriente. Después de tres segundos, el tubo MOS empezó a humear. Esta es la razón por la que el "bucle de retroalimentación" en la imagen se dibuja como un circuito cerrado, pero en realidad el vínculo a menudo está roto.

La tercera parada: los potenciómetros son personas honestas, pero siempre mienten.

Hay un componente en el diagrama esquemático, que es un potenciómetro que gira con el eje de salida. Su esencia es en realidad un divisor de voltaje de resistencia variable.. En el caso de una fuente de alimentación de 5V, la salida es de 2,5V cuando está en la posición media, 0,5V cuando está en el extremo izquierdo y 4,5V cuando está en el extremo derecho. Después de que la MCU lea el voltaje, lo convertirá al ángulo real. ¿Suena muy lineal? No seas tan ingenuo. La película de resistencia conductora de plástico se ha utilizado durante mucho tiempo y las ranuras están desgastadas en la posición de fricción. Cuando regresa al centro, el voltaje salta a 2,53 V. La MCU pensará que todavía estás girando ligeramente hacia la derecha, por lo que invierte el motor para encontrar el "falso punto cero"; así es como ocurre la famosa "jitter del servidor". Algunos fabricantes etiquetan "resistencias multivueltas de alta precisión" en las imágenes, pero en realidad utilizan impresión con película de carbono y su vida útil no es tan buena como la del pegamento conductor del control remoto de su televisor. En este momento, es necesario resaltar el concepto de resolución angular: la precisión de detección de voltaje del potenciómetro es generalmente un ADC de 10 bits, que es de 1024 cuentas. Sin embargo, el desgaste mecánico comprimirá los recuentos efectivos a menos de 200 y la pendiente del gráfico se distorsionará. Si no lo cree, use un osciloscopio para pinchar el pin de retroalimentación: la fluctuación de voltaje al regresar al centro excede los 50 mV, y este servo básicamente ha entrado en la etapa de cuidados paliativos. ykpotenciaEl tipo Servo utiliza un codificador magnético. No dibuja ningún potenciómetro, sino que instala directamente un sensor Hall. Incluso el símbolo de resistencia se omite en el diagrama. Está tan limpio que parece una hoja de datos falsa.

La cuarta parada: puente H impulsado por motor, "interruptor de basura" hacia adelante y hacia atrás

En términos generales, la parte más elegante del diagrama esquemático suele ser el puente H compuesto por cuatro tubos MOS. Cuando se enciende en diagonal, el motor gira hacia adelante. Cuando la otra línea diagonal esté activada, se invertirá. Cuando están todos cerrados significa frenar. En el diagrama de simulación, la ruta actual está claramente dibujada. Sin embargo, lo que está soldado en la placa real es un disco de pulido doméstico, y su resistencia interna está marcada. Se dice que es de 20 mΩ, y se elevará a 200 mΩ en condiciones de alta corriente. Cuando utiliza una batería de litio 3S para su funcionamiento, la corriente del rotor bloqueado es de 10 A y toda la energía se consume en el tubo MOS. La soldadura se derretirá en sólo tres segundos. Esta es la razón por la que muchos coches con control remoto de nivel básico "suavizan" los servos mientras juegan con ellos, porque el puente H entra en el estado de protección térmica y sólo puede generar el 30% de la corriente. El coeficiente de resistencia térmica y la disipación de calor a través del tamaño no se informan en la imagen, pero a la PCB real solo le queda un poco de cobre. Irónicamente, para aquellos productos que dicen ser "servos sin escobillas", el puente H ha sido reemplazado por un controlador trifásico y el diagrama esquemático ha evolucionado de cuatro cables a seis, pero el problema de disipación de calor se ha vuelto más grave. Esto se debe a que el motor sin escobillas necesita continuar conmutando, lo que resulta en un fuerte aumento en las pérdidas por conmutación del tubo MOS. Los novatos hacen pedidos después de ver el genial "sin escobillas". Cuando gira a alta velocidad por primera vez después de cargar el automóvil, el servo provocará una situación de "sobrecalentamiento y corte de energía" y la parte delantera del automóvil empujará directamente hacia el arcén de la carretera. Por lo tanto, al leer la imagen, debe leer el subtexto: si está marcado con "corriente continua 5A", debe usarse como 2.5A.

Parada 5: El algoritmo de control es mejor que el hardware

A menudo hay una línea de palabras pequeñas "Ajuste PID" escrita en el diagrama esquemático. La proporción P hace que el servo responda rápidamente, la integral I elimina el error estático y el diferencial D suprime el sobreimpulso. Sin embargo, el firmware del servo de gama baja solo tiene una "P" escrita, por lo que cuando lo gira, se sobrepasa, luego retrocede y luego se sobrepasa nuevamente, lo que resulta en una oscilación de alta frecuencia, que "grita". El caso de depuración es que el servo de un vehículo de escalada por control remoto emitió un zumbido cuando iba cuesta arriba y luego se detuvo cuando se detuvo. Dado que la pendiente ejerce una carga continua sobre las ruedas, el servo necesita mantener el torque, pero con solo control proporcional, saltará hacia adelante y hacia atrás cerca del ángulo objetivo, como si no apuntara al baño después de beber demasiado. Originalmente se suponía que el elemento integral en la imagen desempeñaría un papel importante, pero para ahorrar sólo unos pocos centavos de espacio Flash, el fabricante castró tanto a I como a D.Lo que es aún más insidioso es que algunas marcas escribirán "los servos digitales responden más rápido" en sus promociones, pero nunca mencionarán "el circuito de velocidad no está cerrado"; en esencia, siguen siendo tontos en un estado de circuito abierto.. solokpotenciaUn producto serio como Servo adjuntará un diagrama de Bode al lado del diagrama esquemático, lo que le permitirá ver el margen de fase. Desafortunadamente, el 99% de los jugadores de automóviles con control remoto ni siquiera saben qué es Bode, por lo que solo pueden cosecharlos una y otra vez con palabras como "alta velocidad", "metal" y "digital".

Preguntas frecuentes Preguntas y respuestas

P1: El servo chirría pero no gira. ¿Está roto?

A dijo: La conclusión directa es que es muy probable que el potenciómetro esté desgastado o el engranaje atascado. Primero desmóntelo y retire las materias extrañas. Si no tiene ningún efecto, sustituir el potenciómetro o el juego de engranajes.

P2: ¿Por qué no puedo funcionar correctamente incluso después de reemplazar un servo nuevo?

La primera conclusión es que el ajuste fino de la posición media del control remoto no se pone a cero.Primero, ajuste el control remoto a la posición neutral teórica y luego use el brazo servo para realizar la operación de alineación de engranajes. No confíe demasiado en la función de autoprueba del servo.。

P3: ¿En qué son mejores los servos sin escobillas que los servos con escobillas?

La conclusión muestra directamente que la tecnología sin escobillas tiene las características de alta eficiencia y larga vida útil. Sin embargo, tiembla mucho al arrancar. Para los coches de escalada, debes elegir cepillos, mientras que para los coches de carreras, debes elegir unos sin escobillas y estar equipados con baterías de alto número C.

Final: No seas supersticioso con una imagen, sé supersticioso con los bucles cerrados

Permítanme reiterar el punto central: el mecanismo de dirección de un automóvil con control remoto es un bucle infinito con "diferencia de relación - conducción - retroalimentación". La señal PWM se utiliza para determinar el objetivo, el potenciómetro se utiliza para informar la situación real y el error acciona el motor. El engranaje desempeña la función de amplificar el par y luego se gira hacia atrás para su inspección hasta que desaparece el error. Esta lógica de protección de pérdida parece muy fácil de dibujar en el diagrama, pero en realidad depende completamente de que usted establezca manualmente el punto final de la carrera. Por lo tanto, hay tres sugerencias de acción. Primero, al comprar un mecanismo de dirección, esté atento a la "precisión de la zona muerta" y al "tipo de componente de retroalimentación". Los codificadores magnéticos tienen más ventajas que los potenciómetros de precisión, y los potenciómetros de precisión también tienen más ventajas que las películas de carbono ordinarias; en segundo lugar, una vez completado el montaje del vehículo, deben utilizar el control remoto EPA (ajuste de cantidad del timón) para limitar el ángulo límite físico y nunca dejar que el servo presione con fuerza contra la copa de dirección; en tercer lugar, si escucha un chirrido anormal que dura más de 10 segundos, debe cortar inmediatamente la fuente de alimentación y desmontarla. No espere hasta quemar el tubo MOS para arrepentirse y llorar. En cuanto a Kpower Servo, que hace públicos sus esquemas y etiqueta sus parámetros como genuinos, siéntete libre de comprarlos, incluso si al menos no tienen el valor de hacer un "juego de palabras" con la imagen. En este momento, tome su llave hexagonal, desmonte el servo vibratorio y encuentre fallas en el diagrama esquemático en su mente.