汽油机凸轮(舵机的降噪)

Posted 2023-05-31

篇首语：捐躯赴国难，视死忽如归。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了汽油机凸轮(舵机的降噪)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

汽油机凸轮(舵机的降噪)

舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，它使信号转化为转矩和转速以驱动控制对象不断变化角度和方向并保持控制。舵机应用广泛，主要适用于航模（空模，车模，海模），机器人，玩具，工业等。选型时主要考虑扭矩大小，伺服对象外观大小等因素。

舵机（英文：Servo）作为一种伺服电机，能够旋转固定的角度，固定的位置。它是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。舵机一般只能旋转180度，当然也有360度，与普通直流电机的区别主要在于，直流电机是一圈圈转动的，舵机只能在一定角度内转动，不能一圈圈连续转。普通直流电机无法反馈转动的角度信息，而舵机可以。

因此，舵机适用于那些需要角度不断变化并可以保持稳定的控制系统，比如人形机器人的手臂和腿，车模和航模的方向控制。舵机的控制信号实际上是一个脉冲宽度调制信号( PWM信号)，该信号可由FP-GA器件、模拟电路或单片机产生。

舵机的结构和原理：

舵机主要由以下几个部分组成：舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路等。

舵机中有一个电位计（角度传感器）可以检测输出轴转动角度。控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。

工作流程为：

控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。

舵机的接线：

舵机采用上线接线法。电源线（+5V，红色），地线（GND棕色）和PWM控制线（黄色）。

舵机的控制

舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围，总间隔为2ms。脉冲的宽度将决定马达转动的距离。例如：1.5毫秒的脉冲，电机将转向90度的位置（通常称为中立位置，对于180°舵机来说，就是90°位置）。如果脉冲宽度小于1.5毫秒，那么电机轴向朝向0度方向。如果脉冲宽度大于1.5毫秒，轴向就朝向180度方向。以180度舵机为例，对应的控制关系是这样的：

0.5ms--------------0度；
1.0ms------------45度；
1.5ms------------90度；
2.0ms-----------135度；
2.5ms-----------180度；

数字舵机和模拟舵机的区别

两者在基本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。数字舵机与模拟舵机的不同主要体现在以下两个方面：

1.处理接收机的输入信号的方式，数字舵机只需发送1次PWM信号就能保持在规定的某个位置，而模拟舵机是需要多次发送PWM信号才能够保持在规定的位置上，实现对舵机的控制，按照规定的要求进行的速度进行转动。

2.控制舵机马达初始电流的方式，数字舵机减少无反应区(对小量信号无反应的控制区域)，增加分辨率以及产生更大的固定力量。

模拟舵机的1个“缺点”

假设一个短促的动力脉冲，紧接着很长的停顿，并不能给马达施加多少激励，使其转动。这意味着如果有一个比较小的控制动作，舵机就会发送很小的初始脉冲到马达，这是非常低效率的。这也是为什么模拟舵机有“无反应区”的存在。比如说，舵机对于发射机的细小动作，反应非常迟钝，或者根本就没有反应。

数字舵机的2个“优势”

1、数字舵机是新型时代出现的舵机，因此数字在反应速度方面与模拟舵机相比是有优势的。因为微处理器的关系，数字舵机可以在将动力脉冲发送到舵机马达之前，对输入的信号根据设定的参数进行处理。这意味着动力脉冲的宽度，就是说激励马达的动力，可以根据微处理器的程序运算而调整，以适应不同的功能要求，并优化舵机的性能。

2、数字舵机以高得多的频率向马达发送动力脉冲。就是说，相对于传统的50脉冲/秒，现在是300脉冲/秒。虽然，因为频率高的关系，每个动力脉冲的宽度被减小了，但马达在同一时间里收到更多的激励信号，并转动得更快。这也意味着不仅仅舵机马达以更高的频率响应发射机的信号，而且“无反应区”变小；反应变得更快；加速和减速时也更迅速、更柔和；数字舵机能提供更高的精度和更好的固定力量。

舵机一般故障判断以及维保的方法：

1、故障后舵机电机狂转、舵盘摇臂不受控制、摇臂打滑，则可以断定：齿轮扫齿了，换齿轮。

2、故障后舵机一致性锐减，现象是炸坏的舵机反应迟钝，发热严重，但是可以随着控的指令运行，但是舵量很小很慢，基本断定：舵机电机过流了，拆下电机后发现电机空载电流很大（>150MA），失去完好的性能(完好电机空载电流≤60-90MA)，换舵机电机。

3、故障后舵机打舵后无任何反应，基本确定舵机电子回路断路、接触不良或舵机的电机、电路板的驱动部分烧毁导致的，先检查线路，包括插头，电机引线和舵机引线是否有断路现象，如果没有的话，就进行逐一排除，先将电机卸下测试空载电流，如果空载电流小于90MA，则说明电机是好的，那问题绝对是舵机驱动烧坏了，9-13克微型舵机电路板上面就有2个或四个小贴片三极管，换掉就可以了，有2个三极管的那肯定是用Y2或IY直接代换，也就是SS8550，如果是有四个三极管的H桥电路，则直接用2个Y1（SS8050）和2个(SS8550)直接代换，65MG的UYR ---- 用Y 1(SS8050，IC=1.5A); UXR------用Y2（SS8550，IC=1.5A）直接代换。

4、舵机故障是摇臂只能一边转动，另外一边不动的话，判断：舵机电机是好的，主要检查驱动部分，有可能烧了一边的驱动三极管，按照3维修即可。

5、维修好舵机后通电，发现舵机向一个方向转动后就卡住不动了，舵机吱吱地，说明舵机电机的正负极或电位器的端线接错了，电机的两个接线倒个方向就可以了。

6、故障舵机不停地抖舵，排除无线电干扰，动控摇臂仍旧抖动的话，电位器老化，换之，或直接报废掉，当配件。