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什么是舵机?舵机是伺服电机的一种,伺服电机就是带有反馈环节的电机,我们可以通过伺服电机进行jingque的位置控制或者输出较高的扭矩;舵机也叫也叫 RC 伺服器,通常用于机器人项目,也可以在遥控汽车,飞机等航模中找到它们。类似舵机这样的伺服系统通常由小型电动机,电位计,嵌入式控制系统和变速箱组成。电机输出轴的位置由内部电位计不断采样测量,并与微控制器(例如STM32,Arduino)设置的目标位置进行比较;根据相应的偏差,控制设备会调整电机输出轴的实际位置,使其与目标位置匹配。这样就形成了闭环控制系统。
变速箱降低了电机的转速,从而增加了输出轴上的输出扭矩。输出轴的最大速度通常约为60 RPM。具体结构如下图所示:①:信号线:接收来自微控制器的控制信号;②:电位器:可以测量输出轴的位置量,属于整个伺服机构的反馈部分;③:内部控制器:处理来自外部控制的信号,驱动电机以及处理反馈的位置信号,是整个伺服机构的核心;④:电机:作为执行机构,输出多少转速,转矩,位置;⑤:传动机构/舵机系统:该机构根据一定传动比,将电机输出的行程缩放到最终输出的角度上;因此舵机是伺服电机的一种,整体电机就是一个闭环系统,输入相应的信号,就能控制舵机输出对应的位置量;
伺服控制通过向舵机的信号信号线发送PWM信号来控制舵机的输出量;PWM(Pulse Width Modulation)——通常翻译为脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲信号的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。PWM控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是PWM型,PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。例如下图,其实PWM就是占空比不同的方波,即按一定的频率不断输出高电平、低电平,同时,可以在一个周期内调整高电平的持续时间(占空比)。说到底,其实是因为电脑只能输出0和1两种逻辑情况,所以采用这种形式来模拟输出。例如我想输出0.5,那就让电脑在一个周期内一半时间输出高电平1,一段时间内输出低电平0,则平均之后就是0.5。这就是等效电压的概念。再例如,ARDUINO高电平如果是5V,我想获得3.7V的电压,在PWM波的频率不变的情况下,可以令74%周期输出5V高电平,剩下26%周期时间输出低电平,加权平均后,只要频率够快,则可以等效为3.7V的电压。因此,PWM脉冲的占空比直接决定了输出轴的位置。往期推荐
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