数字舵机与模拟舵机:修訂版本之間的差異
第 1 行: | 第 1 行: | ||
− | {| border="0" cellpadding="0" width=" | + | {| border="0" cellpadding="0" width="75%" |
|- | |- | ||
− | |width=" | + | |width="100%" valign="top" align="left"| |
数字舵机(Digital Servo)和模拟舵机(Analog Servo)在基本的机械结构方面是完全一样的,主要由马达、减速齿轮、控制电路等组成,而数字舵机和模拟舵机的最大区别则体现在控制电路上,数字舵机的控制电路比模拟舵机的多了微处理器和晶振。不要小看这一点改变,它对提高舵机的性能有着决定性的影响。 | 数字舵机(Digital Servo)和模拟舵机(Analog Servo)在基本的机械结构方面是完全一样的,主要由马达、减速齿轮、控制电路等组成,而数字舵机和模拟舵机的最大区别则体现在控制电路上,数字舵机的控制电路比模拟舵机的多了微处理器和晶振。不要小看这一点改变,它对提高舵机的性能有着决定性的影响。 |
2019年7月20日 (六) 14:50的修訂版本
數字舵機(Digital Servo)和模擬舵機(Analog Servo)在基本的機械結構方面是完全一樣的,主要由馬達、減速齒輪、控制電路等組成,而數字舵機和模擬舵機的最大區別則體現在控制電路上,數字舵機的控制電路比模擬舵機的多了微處理器和晶振。不要小看這一點改變,它對提高舵機的性能有着決定性的影響。 數字舵機控制原理 控制信號由接收機的通道進入信號調製芯片,獲得直流偏置電壓。它內部有一個基準電路,產生周期為20ms,寬度為1.5ms的基準信號,將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差輸出。最後,電壓差的正負輸出到電機驅動芯片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時,通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉,使得電壓差為0, 電機停止轉動。當然我們可以不用去了解它的具體工作原理,知道它的控制原理就夠了。就象我們使用晶體管一樣,知道可以拿它來做開關管或放大管就行了,至於管內的電子具體怎麼流動是可以完全不用去考慮的。 數字舵機控制原理是什麼_數字舵機與模擬舵機的區別 數字舵機的優缺點 優勢 1、因為微處理器的關係,數字舵機可以在將動力脈衝發送到舵機馬達之前,對輸入的信號根據設定的參數進行處理。這意味着動力脈衝的寬度,就是說激勵馬達的動力,可以根據微處理器的程序運算而調整,以適應不同的功能要求,並優化舵機的性能。 2、數字舵機以高得多的頻率向馬達發送動力脈衝。就是說,相對與傳統的50脈衝/秒,現在是300脈衝/秒。雖然,以為頻率高的關係,每個動力脈衝的寬度被減小了,但馬達在同一時間裡收到更多的激勵信號,並轉動得更快。這也意味着不僅僅舵機馬達以更高的頻率響應發射機的信號,而且「無反應區」變小;反應變得更快;加速和減速時也更迅速、更柔和;數字舵機提供更高的精度和更好的固定力量。 缺點 1、數碼舵機需要消耗更多的動力。其實這是很自然的。數碼舵機以更高頻率去修正馬達,這一定會增加總體的動力消耗。 2、相對教短的壽命。其實這是很自然的。馬達總在轉來轉去做修正,這一定會增加馬達等轉動部位的消耗。 數字舵機控制原理是什麼_數字舵機與模擬舵機的區別 數碼舵機與模擬舵機的區別 1、數碼舵機在位置準確度方面要高於模擬舵機。 2、在同樣標稱1.6公斤的舵機面前數碼舵機在實際表現中會感覺更加「力氣大」而模擬舵機就會「肉」點。 3、模擬舵機由於控制芯片是模擬電路,所以即便是相同型號的舵機會存在小小的性能差異,而數碼舵機在一致性方面就非常好。 4、數碼舵機一般均採用PID優化算法,所以,線性要好過模擬舵機。 5、對於高靈敏度的控制,建議選擇數碼舵機,如直升機的控制,高速固定翼飛機,高速滑翔機,比賽用車膜型,雲台的控制等 6、對於不是特別需要靈敏度的場合,如低速固定翼(二戰飛機,練習機,低速滑翔機等),船模,娛樂用車模等。可以考慮模擬舵機。
![]() 數碼舵機的反應速度為何比模擬舵機快 很多模友錯誤以為:「數碼舵機的 PWM 驅動頻率 300Hz 比模擬舵機的 50Hz 高 6 倍,則舵機電機轉速快 6 倍,所以數碼舵機的反應速度就比模擬舵機快 6 倍」 。這裡請大家注意佔空比的概念,脈寬為每周期有效電平時間,占空比為脈寬/周期的百分比,所以大小與頻率無關。占空比決定施加在電機上的電壓,在負載轉矩不變時,就決定電機轉速,與 PWM 的頻率無關。 模擬舵機是直流伺服電機控制器芯片一般只能接收 50Hz 頻率(周期 20ms)~300Hz 左右的 PWM外部控制信號,太高的頻率就無法正常工作了。若 PWM 外部控制信號為 50Hz,則直流伺服電機控制器芯片獲得位置信息的分辨時間就是 20ms,比較 PWM 控制信號正比的電壓與反饋電位器電壓得出差值,該差值經脈寬擴展(占空比改變,改變大小正比於差值)後驅動電機動作,也就是說由於受 PWM 外部控制信號頻率限制,最快 20ms 才能對舵機搖臂位置做新的調整。 數碼舵機通過 MCU 可以接收比 50Hz 頻率(周期 20ms)快得多的 PWM 外部控制信號,就可在更短的時間分辨出 PWM 外部控制信號的位置信息,計算出 PWM 信號占空比正比的電壓與反饋電位器電壓的差值,去驅動電機動作,做舵機搖臂位置最新調整。 結論:不管是模擬還是數碼舵機,在負載轉矩不變時,電機轉速取決於驅動信號占空比大小而與頻率無關。數碼舵機可接收更高頻率的 PWM 外部控制信號,可在更短的周期時間後獲得位置信息,對舵機搖臂位置做最新調整。所以說數碼舵機的反應速度比模擬舵機快,而不是驅動電機轉速比模擬舵機快。 數碼舵機的無反應區範圍為何比模擬舵機小 根據上述對模擬舵機的分析可知模擬舵機約 20ms 才能做一次新調整。而數碼舵機以更高頻率的 PWM 驅動電機。PWM 頻率的加快使電機的啟動/停止,加/減速更柔和,更平滑,更有效的為電機提供啟動所需的轉矩。就象是汽車獲得了更小的油門控制區間,則啟動/停止,加/減速性能更好。所以數碼舵機的無反應區比模擬舵機小。
|