APOYO TÉCNICO
Publicado 2026-04-09
Este artículo explica los principios fundamentales detrás del control de la velocidad de rotación de unservomotor, que cubre el papel de la modulación de ancho de pulso (PWM), los parámetros de la señal y los pasos prácticos para su implementación. Ya sea que esté construyendo un brazo robótico, un vehículo controlado remotamente o un sistema de posicionamiento automatizado, comprender estos principios le permitirá gestionar con precisiónservovelocidad de rotación sin depender de ninguna marca específica o hardware propietario.
Antes de controlar la velocidad, debe identificar qué tipo de servomotor está utilizando, porque no todos los servos permiten el ajuste de velocidad.
Servo posicional estándar (rotación de 0 a 180° o de 0 a 270°)– Diseñado para mantener un ángulo específico, no para girar continuamente. Su bucle de control interno compara la posición ordenada con la posición real y acciona el motor al par máximo para alcanzar ese ángulo lo más rápido posible. No puedes controlar directamente su velocidad de rotación; el servo siempre se mueve a su velocidad máxima diseñada para cualquier cambio de ángulo.
Servo de rotación continua– Modificado o diseñado para girar libremente en cualquier dirección. Este tipo elimina la retroalimentación de posición interna, lo que le permite controlar tanto la dirección como la velocidad de rotación. La mayoría de los servos de rotación continua para aficionados utilizan el mismo formato de señal PWM que los servos posicionales, pero el ancho del pulso se asigna a la velocidad (y dirección) en lugar del ángulo.
Conclusión clave:Para controlar la velocidad del servo, debe utilizar unservo de rotación continua(o un servo estándar modificado para rotación continua). Para los servos posicionales estándar, el control de velocidad no está disponible de forma nativa.
La velocidad de rotación de un servo de rotación continua está determinada por laancho del pulso de controlenviado cada 20 milisegundos (frecuencia de 50 Hz). Este es el formato de señal estándar de la industria para casi todos los servos aficionados.
El punto neutro (velocidad cero) suele ser un pulso de 1,5 ms. Las desviaciones de este valor producen una velocidad proporcional en una dirección u otra.
Nota: Los puntos finales exactos pueden variar ligeramente entre fabricantes (±0,1 ms), pero la relación lineal sigue siendo la misma.
Imagine que está construyendo un pequeño automóvil robótico utilizando dos servos de rotación continua como ruedas motrices. Desea que el automóvil avance lentamente y luego acelere gradualmente.
Velocidad lenta de avance:Envíe un pulso de 1,55 ms cada 20 ms, solo 0,05 ms por encima del neutro. El servo gira hacia adelante a aproximadamente el 10% de su velocidad máxima.
Avance velocidad media:Envíe un pulso de 1,60 ms, aproximadamente el 50 % de la velocidad.
Avance a toda velocidad:Envíe un pulso de 1,70 ms: 100% de velocidad de avance.
Velocidad lenta inversa:Envíe un pulso de 1,45 ms, aproximadamente un 10 % de velocidad inversa.
Al incrementar el ancho del pulso en pequeños pasos (por ejemplo, incrementos de 0,01 ms), se logra un control de velocidad suave y proporcional. Este mismo principio se aplica a los mecanismos de giro e inclinación, cintas transportadoras o cualquier aplicación que requiera una velocidad de rotación variable.
El período de 20 ms es la frecuencia de actualización estándar para la mayoría de los servos. El servo lee el ancho del pulso una vez por ciclo. Los períodos más cortos (frecuencias más altas) pueden causar sobrecalentamiento o un comportamiento errático, mientras que los períodos más largos (frecuencias más bajas) reducen la capacidad de respuesta. Utilice siempre 50 Hz (período de 20 ms) como línea base.
Siga estos pasos para controlar la velocidad de un servo de rotación continua utilizando cualquier microcontrolador o generador de señal PWM.
Encienda el servo y envíe un pulso de 1,5 ms. Si se detiene o mantiene su posición, puede ser un servo posicional estándar (elimine la retroalimentación si es necesario).
Para un servo de rotación continua conocido, un pulso de 1,5 ms hace que el eje esté estacionario.
Configure su fuente de señal para emitir un período de 20 ms (50 Hz). El ciclo de trabajo determina el ancho del pulso:
Ciclo de trabajo (%) = (ancho de pulso en ms / 20 ms) × 100
Ejemplos:
Pulso de 1,5 ms → ciclo de trabajo del 7,5 %
Pulso de 1,3 ms → ciclo de trabajo del 6,5 %
Pulso de 1,7 ms → ciclo de trabajo del 8,5 %
Cree una función de mapeo lineal:
Entrada: velocidad deseada desde –100% (marcha atrás máxima) a +100% (avance máxima), donde 0% = parada.
Salida: ancho de pulso = 1,5 ms + (fracción de velocidad deseada × 0,2 ms)
Mapeo de ejemplo:
–100% → 1,3 ms
–50% → 1,4 ms
0% → 1,5 ms
+50 % → 1,6 ms
+100 % → 1,7 ms
Ajuste el ancho del pulso en pequeños incrementos (por ejemplo, 0,01 ms) para lograr una aceleración suave. Los cambios bruscos de marcha atrás a avance completo pueden causar estrés mecánico; siempre aumente gradualmente el ancho del pulso.
Incluso con principios correctos, los problemas del mundo real afectan el control de velocidad. A continuación se muestran casos típicos y sus soluciones.
Causa:Las tolerancias de fabricación o las variaciones de voltaje desplazan el punto neutro.
Solución:Calibre su servo específico. Envíe pulsos de 1,4 ms a 1,6 ms y encuentre el ancho de pulso exacto donde se detiene la rotación. Utilice ese valor como su punto neutral (por ejemplo, 1,52 ms).
Causa:El controlador interno del servo tiene una banda muerta: un rango de pulso pequeño donde no ocurre movimiento (generalmente ±0,03 ms alrededor del neutro).
Solución:Operar fuera de la banda muerta. Para velocidades muy bajas, acepte que pequeños cambios de pulso no producen movimiento; aumente el incremento del pulso para saltar más allá de la banda muerta.
Causa:La velocidad del servomotor depende del voltaje. Un voltaje más bajo reduce la velocidad máxima; un voltaje más alto lo aumenta.
Solución:Utilice una fuente de alimentación regulada (por ejemplo, regulada de 5 V o 6 V) para mantener una velocidad constante. Para aplicaciones alimentadas por batería, mida el voltaje y compense ajustando dinámicamente el mapeo de pulso a velocidad si la velocidad precisa es crítica.
Causa:Frecuencia de señal PWM inestable o potencia ruidosa.
Solución:Asegúrese de que su señal PWM se genere con temporizadores de hardware (no retrasos de software) y agregue un condensador electrolítico de 100 a 470 µF en los terminales de alimentación del servo para suavizar los picos de voltaje.
Con base en los principios anteriores, siga estas recomendaciones para lograr un control de velocidad del servo predecible y repetible.
No confíe en el neutro nominal de 1,5 ms. Escriba una rutina de calibración simple que encuentre el verdadero punto de parada.
Registre el pulso mínimo para retroceso total y el pulso máximo para avance total.
El hardware PWM generado por microcontroladores (por ejemplo, temporizadores en modo PWM) produce pulsos estables y sin fluctuaciones. Los retrasos del software son demasiado inconsistentes para lograr un aumento de velocidad suave.
Nunca saltes instantáneamente de marcha atrás a avance completo. Cambie el ancho del pulso en no más de 0,01 a 0,02 ms por intervalo de 50 ms para proteger el servo y la carga.
Un servo a máxima velocidad puede consumir entre 500 y 1500 mA. Asegúrese de que su fuente de energía pueda entregar al menos el doble de la corriente de parada nominal. Un suministro regulado de 5V, 2A funciona para la mayoría de los servos de rotación continua.
Para controlar la velocidad de rotación de un servomotor:
1. Utilice un servo de rotación continua– Los servos posicionales estándar no permiten el control de velocidad.
2. Enviar una señal PWM de 50 Hz(período de 20 ms) con anchos de pulso que generalmente varían de 1,3 ms (máximo en retroceso) a 1,7 ms (máximo en avance).
3. La relación es lineal.– el ancho del pulso se asigna proporcionalmente a la velocidad, con 1,5 ms como parada.
4. La calibración es obligatoria– encuentre los puntos neutros y finales exactos para su servo específico.
5. Administrar la energía y la calidad de la señal.– utilice voltaje regulado, hardware PWM y rampa de aceleración para un funcionamiento sin problemas.
Si está iniciando un proyecto que requiere velocidad de servo variable:
Paso 1: Compre o modifique un servo de rotación continua (verifique las especificaciones del producto para “rotación continua”).
Paso 2: Configure un generador de señal PWM de 50 Hz (cualquier microcontrolador con hardware PWM funciona).
Paso 3: escriba un boceto de calibración que recorra los pulsos de 1,3 ms a 1,7 ms y registre el comportamiento observado.
Paso 4: Implemente un mapeo lineal desde la velocidad deseada (%) hasta el ancho de pulso calibrado.
Paso 5: Agregue una rampa de aceleración y una fuente de alimentación estable de 5 V/6 V.
Si sigue esta guía, logrará un control de velocidad de servo preciso, repetible y confiable para cualquier aplicación, desde brazos robóticos hasta controles deslizantes de cámara automatizados.
Hora de actualización: 2026-04-09
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