Análisis detallado del principio de conducción del mecanismo de dirección con referencia ilustrada completa y colección de vídeos prácticos

Este tweet es una explicación detallada del mecanismo central del mecanismo de dirección. También viene con imágenes de la vida real claramente analizadas y una colección de vídeos que se pueden encontrar en cualquier momento. Se proporciona especialmente como referencia para los estudiantes de control mecánico y electrónico.

1. Pregunta: ¿Cuál es el mecanismo subyacente central de la transmisión del mecanismo de dirección?

Respuesta: La clave es que la señal de modulación de ancho de pulso controla con precisión la rotación e impulsa el circuito cerrado de retroalimentación de la superficie del timón a través del potenciómetro interno, de modo que el ángulo de giro no se desvía en absoluto de la posición preestablecida.

Como componente central del circuito, la unidad de modulación de ancho de pulso utiliza la división de frecuencia del oscilador de cristal para estabilizar la frecuencia base de tiempo y asigna ciclos de trabajo de inicio y parada basados ​​en la diferencia de milisegundos en el ancho del pulso de entrada. El ancho del pulso se ajustará sutilmente en 2 milisegundos por cada grado de rotación. El conjunto de engranajes reductores internos utiliza una superficie esmerilada con incrustaciones de metal granular, lo que aumenta más de veinte veces el par transmitido al eje de salida. Se combina con un micromotor de copa hueca para lograr un arranque y parada instantáneos con retroalimentación oportuna y sin demora. En el pasado, para los tipos de motores de circuito abierto sin control de circuito cerrado, el valor de desviación de deriva de la velocidad de rotación excedía el rango de más del 10%. Sin embargo, ahora el mecanismo de dirección fija la posición a través del circuito cerrado de retroalimentación negativa, y la precisión de la histéresis en el estado estático se reduce a un rango de unas pocas décimas de grado.

Comparándolo con el estado tosco y espacioso de la regulación de velocidad del motor de CC normal, hay una diferencia obvia. La regulación de velocidad ordinaria sólo se basa en el ciclo de trabajo para controlar aproximadamente la velocidad de rotación. El control de la posición y la actitud depende completamente del codificador externo para cálculo y control adicionales después del cálculo. El sistema es redundante y complicado. Sin embargo, elservoSe basa en el mecanismo de retroalimentación integrado nativo para eliminar la necesidad de múltiples configuraciones de muestreo externas. El proceso de control de volumen es claro, sencillo y claro.

La mayoría de los artesanos novatos que fabrican modelos de barcos a control remoto se dan cuenta de esto. Cuando construyeron por primera vez una lancha rápida de carreras, modificaron el timón y eligieron un cardán analógico convencional, la respuesta inicial del timón fue lenta y el retraso de la dirección fue de medio segundo, lo que a menudo provocó que el conductor se saliera de la pista durante las carreras en línea recta. Después de eso, ajustó el ancho medio del pulso punto por punto al valor dorado de exactamente 2 milisegundos de acuerdo con el método de calibración del ancho del pulso que se muestra en el diagrama. Inmediatamente vio que la dirección seguía la mano al instante y su clasificación competitiva mejoró repentinamente en quince niveles. Ésta es la función de probar personalmente el mecanismo impulsor en la práctica real. En cuanto al contenido principal cubierto en estecolección de vídeos de ilustraciones deservoprincipios de conducción, incluye más de cien vídeos de desmontaje y cableado de la vida real, y más de doscientos dibujos de ingeniería transversales vectorizados a todo color. Estos contenidos cubren una gama completa de diagramas arquitectónicos desde analógicos básicosservos a los servos digitales sin escobillas de la nueva era.

2. Pregunta: ¿Cuál es la lógica de selección central de la placa controladora del servoadaptador para principiantes?

Respuesta: Primero, deje que el extremo de la señal coincida con la impedancia de salida del controlador. Necesitas encontrar una adaptación numéricamente, y la adaptación debe ser lo primero. Al mismo tiempo, el voltaje debe estar estrictamente alineado con el rango de calibración de la placa de identificación del servo. Esto es para evitar la ablación.

Los profesionales dedicados al campo del control electrónico saben que cuando la desviación de voltaje del extremo de excitación del servo es superior a 2 voltios, se activará el límite interno y se desgastará el casquillo de cobre. Si desea extender su vida útil, primero debe verificar el nivel del riel de fuente de alimentación del chip del búfer de señal PWM durante la etapa de selección. Después de convertir y elevar el nivel principal a la amplitud adecuada, conecte el pin de señal del servo. Por ejemplo, cuando el equipo de carreras de equipos eléctricos de la universidad usó un mecanismo de dirección asistida de 8 voltios en los primeros días, lo conectaron precipitadamente al tablero de control de 5 voltios con una línea de señal. Como resultado, el movimiento digital se perdió y las piezas del timón se quemaron repetidamente. Después de una revisión cuidadosa de los consejos sobre la disposición del filtrado de resistencia-capacitancia en el video ilustrativo, agregaron una ruta de señal, conectaron una resistencia de amortiguación de 1k y realizaron una prueba de tracción continua de 8 horas. El ángulo del timón fue tan estable como una roca durante todo el proceso, sin ningún desvío irrazonable.

En comparación con el modo complicado de los motores de CC tradicionales que requieren componentes discretos de puente H externos para ser accionados, la situación es completamente diferente. El servo se basa en su propio circuito de amplificación de potencia de tubo MOS integrado nativo, lo que elimina la necesidad de expandir el puente. Todo el proceso de cableado se reduce a más de la mitad y la proporción del área de la placa PCB del controlador se reduce en casi un 30%, lo que reduce en gran medida el espacio de la placa de control para acomodar otros componentes de detección.

Quienes hemos participado en el estudio de las competiciones de robots podemos repasar claramente las escenas pasadas de la competición. En las primeras etapas de formación del equipo, se construyó un prototipo de exoesqueleto trepador de seis patas. Seis juegos de timones se movían al mismo tiempo. Era fácil que la fuente de alimentación cayera, se compactara y los movimientos articulares desiguales. Más tarde, miré atentamente el vídeo esquemático del principio del mecanismo impulsor y aprendí la técnica del suministro de energía distribuida. Dividí la energía 4A al riel de energía independiente de cada grupo de timón y compartí el punto de control de sincronización del bus de señal. Al final, la estabilidad de la secuencia de sincronización de seis patas mejoró enormemente. Esta es una prueba excelente y vívida de una comprensión profunda del verdadero significado del servoaccionamiento y de la obtención de beneficios operativos prácticos. La colección de hoy ha agregado una vez más grabaciones de pantalla de operaciones de depuración de protección tolerante a fallas en diversas condiciones de trabajo típicas. El número alcanza más de cien segmentos, lo que puede resolver con precisión la confusión causada por más del 90% de las operaciones comunes al aprender y practicar.

3. Pregunta: ¿Qué proceso se debe seguir durante la etapa de calibración de la retroalimentación del servo?

Respuesta: Primero, desconecte la máquina y conecte el código, inicie la calibración de adaptación del ancho del pulso de la posición cero sin carga y luego verifique el error de histéresis del punto de parada paso a paso bajo la condición de carga y contrólelo dentro del rango permitido por la indexación.

En primer lugar, la operación de escanear el ancho del pulso sin carga de Shiton hasta la posición cero figura como la tarea más importante. Luego, con la ayuda de un programador, el ancho del pulso periódico se ajusta gradualmente de modo que la unidad de incremento del paso sea de cientos de nanosegundos. Luego se recopila la lectura de conversión analógica a digital emitida por el potenciómetro. Después de eso, el ángulo de graduación preestablecido y el valor del código real se verifican uno por uno. Finalmente, la tabla de números correspondientes a los bits del propio dispositivo se calibra y genera, y se almacena en el bloque de memoria de la MCU. Para condiciones de aplicación de alto nivel, la calibración de carga se realiza en el servo y el agitador de la cámara, y los parámetros de posición de la acción de disparo se registran paso a paso. Esto puede lograr un funcionamiento suave del agitador sin ninguna sensación de lentitud o frustración. Cuando el taller de capacitación tuvo por primera vez una plataforma en la nube para fotografía y disparos, no calibraba toda la escala numérica del ángulo del pulso y la lente siempre tenía una sensación incómoda de quedarse atascada y tirada al girar. Después de completar todo el proceso de calibración, la operación de la máquina en la nube y los fotogramas de imagen de disparo rotaron de manera completamente suave y continua, tan sedosa como un espejo.

Compare esto con la situación desfavorable en la que la desviación del movimiento puede alcanzar de 3 a 5 grados en el modo de conducción sin escala. Después de completar el modo de corrección de escala paso a paso de circuito cerrado, la contracción de la desviación puede alcanzar un nivel extremadamente bajo dentro de 0,2 grados. La precisión del control de postura de toda la máquina alcanza un nuevo nivel y el aumento de textura es muy obvio.

Muchos investigadores que estudian equipos de navegación marina en las universidades saben que el portador de detección de muestreo submarino controla el brazo de recolección de muestras de sondeo de profundidad a través del mecanismo de dirección para ubicar el punto de recolección, que tiene un peso extremadamente importante. Inicialmente, cuando el agua estaba en condiciones de trabajo no estándar, la desviación del momento de flotabilidad causaba que la postura se desviara, y la tasa de precisión de los puntos de extracción una vez se disparó en casi un 20%. Más tarde, volví a mirar el vídeo de demostración de la corrección del mecanismo de conducción e hice una simulación complementaria del ajuste de la diferencia de posición y actitud cuando el vehículo estaba completamente cargado. Después de la optimización y el ajuste, la tasa de aciertos se mejoró directamente a un nivel absolutamente superior a los estándares internacionales de equipos marítimos. Ejemplos de los efectos de aplicación del mecanismo de retroalimentación empírica como este se registran con tomas reales nativas en el material integrado.del vídeo ilustrativo del principio de transmisión del mecanismo de dirección. Cuando aprenda y observe, sentirá que realmente está allí.

Esto integrará todo el proceso de estudio del accionamiento de control electrónico en el pasado en el sistema de video ilustrado y aprenderá la eficiencia energética de la práctica paso a paso, lo que puede ahorrar al menos el 70% del tiempo de estudio en comparación con investigadores dispersos y fragmentados. En el futuro, la tecnología de servoaccionamiento inteligente continuará. En el escenario iterativo y avanzado, si domina la esencia de la lógica de conducción subyacente del servo, podrá expandir y ampliar libremente el nuevo panorama de varios formatos de control electrónico innovadores. Puede comenzar a leer el libro inmediatamente, estudiarlo cuadro por cuadro y probarlo en la práctica, para obtener acceso temprano a los beneficios obtenidos de la investigación práctica.