регулятор хода коллекторного двигателя из сервы,возможно ли?

blade
WasKoka:

Фу ты, черт, опять ввязался.

Я- тоже: хоть тресни, не понимаю, на кой в серве- шим? Не в точке сравнения, а на выходе?
Вся логика работы- заточена на минимальную мертвую зону и включение движка, как можно резче, на полный ход?
Не поленюсь Хитек 422 расковырять и посмотреть,.
Ну, “не может быть, чтобы сковородка- разговаривала” ?(С)

crafter

Я так понимаю чтобы исключить инерционный момент. Без шима и с минимальной мертвой зоной будет дребезг.

WasKoka
blade:

Не поленюсь Хитек 422 расковырять и посмотреть,.

Разбирай, давай, серву, ничего с ней не будет, только аккуратней, не ковыряй. А к тому моменту, как ты и в ней обнаружешь ШИМ, я что нибудь придумаю, как тебе объяснить. Хорошо? Аааа! Совсем забыл. Я испытывал аналоговую серву. В цифровой может быть круче. Обрати внимание на свою. Только я не могу понять, что тебя так ШИМ смущает, он очень, или не очень быстро превращается в полный сигнал. И что такое ШИМ

blade:

в точке сравнения

С канальным и опорным импульсами не путаешь? Это совсем не то. Ну давай, успеха (осциллограф то есть? ))) )

crafter:

Без шима и с минимальной мертвой зоной будет дребезг.

Ну наконец то. Только это называется - колебания. Дребезг это затухающие колебания.

crafter

Я об этом и раньше знал, просто думал что о столь очевидном все догадываются 😃

blade
WasKoka:

С канальным и опорным импульсами не путаешь?

Стараюсь говорить языком, понятным нашим юным дарованиям: имеется в виду разностный импульс, возникающий в момент, когда команда с передатчика- уже пришла, а серва её- еще не выполнила 😃
При движении сервы (за счет работы пот- ра обратной связи) длительность опорного импульса, генерируемого сервой- приближается к длительности канального, а разностного импульса уменьшается до “0”.

WasKoka:

Дребезг это затухающие колебания.

Затухающие колебания- это “звон” 😃

WasKoka:

(осциллограф то есть? ))) )

Угу!
Еще: частотомер до 3 Ггц и анализатор спектра 😃

crafter:

чтобы исключить инерционный момент

Чтобы это исключить, ставят демпфирующую цепь и безинерционный двигатель 😦

crafter
blade:

Чтобы это исключить, ставят демпфирующую цепь и безинерционный двигатель

А инерцию тяжеленного металл редуктора и рулевой плоскости, которая обязательно потянет за собой качалку?

crafter

Именно об этом красивом словосочетании я выше и написал, или , Вы, не читали?

7 days later
Иван

Вставлю своё весское! год назад на модельку катера длиной всего 30см были поставлены два мотра из серв типа стандартных хайтеков (аналоговых!!) в качестве регулей к ним были потороха от серв этих же, резистор обратки был заменён парой постоянных. Как результат получился вполне себе катерок на РУ и газ на нём регулировался даже!! был и полный ход, и на месте крутился. Вся настройка свелась к триммированию и настройке микшеров.

1 month later
Theli

Года два назад из двух серво и корпуса от телефонной зарядки была собрана машинка, которая до сих пор очень радует кота. По поводу увеличения мёртвой зоны и растягивания диапазона ШИМ не подскажу, т.к. тогда на этом не заморачивался, оно и так неплохо работает.
Меня поражает, сколько усилий некоторые “авторитеты” тратят на доказательства существования “божьей росы”. И особенно лютую ненависть вызывает более молодой оппонент.
На _этом_ сайте есть прекрасная статья о работе сервомашинок: www.rcdesign.ru/articles/radio/servo_intro
Крайне рекомендую к прочтению, особенно раздел “Динамика работы сервомашинки”. Можно читать по кругу, до наступления понимания, почему же для разгона и остановки мотора применяют ШИМ, а не дискретное включение и выключение мотора, и почему серва с микроконтроллером - “нигавно”.

V_Alex
Theli:

…Крайне рекомендую к прочтению, особенно раздел “Динамика работы сервомашинки”. Можно читать по кругу…

Основной плюс этой статьи в том, что она дает базовые понятия для выбора и осмысленной покупки сервы, а также позволяет сформировать общее представления о ее работе. К сожалению, статья не объясняет многих нюансов их работы. Так что, вместо “кругового чтения” есть смысл почитать книжки Миля и Войцеховского. Там по этой теме имеются профильные разделы.

Theli
V_Alex:

почитать книжки Миля и Войцеховского

Слишком расплывчато даже для гугля 😃 Напишите, пожалуйста, названия книг или ссылки, думаю многим будет интересно.

Нюансы в работе серв действительно есть. Один из важных режимов работы - удержание и чем серва в этот момент занимается на первый взгляд не видно.
Возьмём абстрактную сервомашинку на 3 кг/см. Для проворота вала в выключенном состоянии надо 0,5 кг/см. Включаем серву без нагрузки - выбранная позиция установилась, движок остановился. Прикладываем к серве нагрузку в 2кг/см, задача машинки оставить качалку в том же положении, в котором она была без нагрузки. Для этого остановленным мотором надо создать момент удержания 1,5 кг/см(2-0,5 сопротивление редуктора). Получается интересная ситуация: коллекторный мотор должен создать определённое усилие, но при этом не должен вращаться. Такое издевательство над мотором мы можем осуществить с помощью ШИМ.
Это позволит:

  1. не спалить мотор(он не вращается, одна из обмоток под постоянной нагрузкой)
  2. не спалить силовые ключи(без ШИМ полный ток через двигатель стремится к току кз)
  3. точно выдать необходимую для удержания мощность.

Если усложнить задачу и добавить к удержанию отработку команды с пульта, то в зависимости от направления получаем два варианта: мотор увеличивает мощность для переложения качалки(против приложенной к качалке нагрузки) или уменьшает(направление переложения совпадает с нагрузкой), но направление усилия мотора в обоих случаях будет совпадать.

Ещё ШИМ позволяет увеличить приемистость двигателя сервы(за счёт установки питающего напряжения выше номинального), что увеличивает скорость и точность отработки. Используемые в сервах с ШИМ моторы рассчитаны на 1,5-3В, поэтому в

WasKoka:

на одной из серв ШИМ был около 80%, при максимальной команде

нет ничего удивительного.

V_Alex
Theli:

Слишком расплывчато даже для гугля 😃 Напишите, пожалуйста, названия книг или ссылки, думаю многим будет интересно.

  1. Миль Г. Модели с дистанционным управлением: Пер.с нем. - Л.: Судостроение, 1984. - 288 с.,ил.
  2. Миль Г. Электронное дистанционное управление моделями / Пер. с нем. В.Н.Пальянова.- М.:ДОСААФ, 1980.- 416 с., ил.
  3. Войцеховский Я. Дистанционное управление моделями. Пособие моделиста и радиолюбителя. Пер. с польск. Под ред. А.П.Павлова и Н.Н.Путятина. М., “Связь”, 1977. - 432 с., ил.

Но похоже, что этих книг будет недостаточно. У коллекторного двигателя в число базовых характеристик входят: момент блокировки и ток блокировки.
И ШИМ к ним - никаким боком. ШИМ лишь позволяет обеспечить плавное управление двигателем, как оборотами, так и крутящим моментом.

Dinotron

Какая интересная дискуссия. А ничего что ШИМ от 1000 до 2000мс однозначно определяет угол поворота. Есть он- серва держит. Нет-расслабляется.

Theli
Dinotron:

А ничего что ШИМ от 1000 до 2000мс однозначно определяет угол поворота.

Это управляющий сигнал для микроконтроллера, который определяет, что собственно мы хотим от сервы. ШИМ на двигатель - это то, что серва пытается сделать для выполнения команды с учётом внешнего воздействия и текущего состояния.

V_Alex:

Но похоже, что этих книг будет недостаточно.

Спасибо, почитал. Для ностальгии в стиле “как это было” - вполне достаточно. Для понимания работы современных систем управления - лучше не читать(без наездов и со всем уважением к мастерам). Прошло 30 лет с момента выхода книг. Предложенной схемотехнике лет 40.

V_Alex:

У коллекторного двигателя в число базовых характеристик входят: момент блокировки и ток блокировки.

Входят и мало кому интересны. Потому как это характеристики нештатного режима работы. А вот стартовый(пусковой) ток и стартовый(пусковой) момент под нагрузкой и на холостых используются не в пример чаще. И вот ведь заковыка какая: характеристики блокировки и пусковые под нагрузкой совпадают.
Академические знания без понимания физики процесса имеют нулевую ценность. Остановленный коллекторный двигатель(щётки не переключаются, подключена одна обмотка) представляет собой соленоид с маятниковым якорем(поворотный соленоид). Расчёт рабочих характеристик и методы управления в этом состоянии должны применяться как для соленоидов. Назовите эффективный метод управления усилием(крутящим моментом) соленоида, если

V_Alex:

ШИМ к ним - никаким боком

Dinotron

Кстати без шим вагонетки в шахте или в метро ,походу, едут. Передвинул реостат, заискрило и двинулось. 😃

V_Alex

Работа современных систем управления принципиально не отличается от тех, что были 30-40 лет назад. Более того, современные микросхемы сервоэлектроники по схемотехнике практически не отличаются от предшественниц. Современные контроллерные системы отличаются частотой ШИМ и позволяют изменять ряд настроек сервы без использования паяльника. Скважность ШИМ, прилагаемого к заблокированному мотору, пропорциональна величине сигнала рассогласования между фактическим и требуемым положением сервомеханизма. Момент заблокированного двигателя пропрционален скважности ШИМ. При этом моменты на качалке сервы от воздействия рулевой плоскости и системы “мотор-редуктор” уравновешивают друг друга. Убедиться в этом очень легко, нужно ручками прокрутить качалку сервы, подключенной к сервотестеру. Машинка, спокойно, без нагрузки стоящая в нейтрали, момента не развивает. В этом состоянии скважность ШИМ = 0.

Theli
V_Alex:

Работа современных систем управления принципиально не отличается от тех, что были 30-40 лет назад.

Задача не отличается. А работа очень даже.

V_Alex:

Более того, современные микросхемы сервоэлектроники по схемотехнике практически не отличаются от предшественниц.

Я что-то всё время думал, что схемотехнические решения производители прячут исходя из соображений коммерческой тайны. Алгоритмы работы, принципиальные схемы… Максимум что можно найти - даташит со схемой включения. А на самом деле оказывается позориться не хотят, ведь всё как 40 лет назад на шести транзисторах работает.

V_Alex:

Скважность ШИМ, прилагаемого к заблокированному мотору, пропорциональна величине сигнала рассогласования между фактическим и требуемым положением сервомеханизма.

Если бы всё было так просто, то серву в режиме удержания бодро шатало бы от кратковременной нагрузки.
Кроме величины сигнала рассогласования ещё учитывается характеристика разгона/торможения и временная характеристика отработки(приложили усилие->результат не наступил->поддали газку)

V_Alex:

Момент заблокированного двигателя пропрционален скважности ШИМ. При этом моменты на качалке сервы от воздействия рулевой плоскости и системы “мотор-редуктор” уравновешивают друг друга.

Да, я об этом писал.

V_Alex:

Убедиться в этом очень легко, нужно ручками прокрутить качалку сервы, подключенной к сервотестеру. Машинка, спокойно, без нагрузки стоящая в нейтрали, момента не развивает. В этом состоянии скважность ШИМ = 0.

Лёгкость убеждения зависит от момента машинки 😃 И ведь действительно, без нагрузки в нейтрали мотор остановлен и скважность ШИМ = 0. А вот при попытке сдвинуть качалку хотя-бы на градус движок взвывает и усилие требуется максимальное заявленное для машинки. И скважность ШИМ -> max. И на пропорциональность это ну никак не похоже.

V_Alex
Theli:

Я что-то всё время думал, что схемотехнические решения производители прячут…

Вы ошибались. Алгоритмы работы сервоэлектроники идентичны у всех производителей. Более того, они принципиально не отличаются для аналоговых и цифровых серв. Схемотехника чипов сервоэлектроники тоже особых секретов не содержит. Во всяком случае, в начале девяностых мы делали свою гибридную микросхему, а также подготовили и отладили рабочий макет под интегральную.

Theli:

Если бы всё было так просто, то серву в режиме удержания бодро шатало бы от кратковременной нагрузки.
Кроме величины сигнала рассогласования ещё учитывается характеристика разгона/торможения и временная характеристика отработки(приложили усилие->результат не наступил->поддали газку)

Режим удержания является статическим, динамические характеристики сервы тут роли не играют.

Theli:

А вот при попытке сдвинуть качалку хотя-бы на градус движок взвывает и усилие требуется максимальное заявленное для машинки. И скважность ШИМ -> max. И на пропорциональность это ну никак не похоже.

Это тоже заблуждение. Попробуйте взять серву HS-311 и провести этот эксперимент на практике.

Theli
V_Alex:

Вы ошибались. Алгоритмы работы сервоэлектроники идентичны у всех производителей. Более того, они принципиально не отличаются для аналоговых и цифровых серв. Схемотехника чипов сервоэлектроники тоже особых секретов не содержит.

Вообще то там был сарказм. Ни один производитель в здравом уме не выложит в общий доступ схемотехнику, программы и алгоритмы своих продуктов. Более того, ввиду доступности элементной базы и производственных мощностей основную ценность представляют алгоритмы и микрокод. Максимум, что можно найти - типовую схему включения. Поищите на досуге например ht7003.

V_Alex:

Режим удержания является статическим, динамические характеристики сервы тут роли не играют.

Это как? “Я держу, рули не дёргать!” Режим удержания - держать заданный угол при динамической нагрузке от 0 до max заявленной, причём в обе стороны. И при резкой смене направления нагрузки серва должна продолжать держать. Тут и динамика и алгоритмы управления в полный рост.

V_Alex:

Это тоже заблуждение. Попробуйте взять серву HS-311 и провести этот эксперимент на практике.

А вы сами то это делали? Вот взял для примера старую микро пж с-01ст(вроде как, наклейки нет давно) и новенькую стандартную Impact IS37B. Обе совершено точно держат качалку на месте под разной нагрузкой. Пж удалось провернуть силой(микро всё-таки) - возвращалась на место с максимальным усилием. Impact не провернулся - сломал качалку. Обе работают как надо. Обе кстати собраны на ht7003, также как и HS-311.

V_Alex

К сожалению, нет времени заниматься полномасштабной просветительской работой. В чипах аналоговых сервах нет и никогда не было микрокода. Там больше шести транзисторов, но меньше сотни. Схемные решения типовые и они известны всем производителям. Все реализовано на уровне “железа”. Транзисторный “исходник” работоспособной сервоэлектроники приведен у Войцеховского - это серва “Орбит” - примерно два десятка транзисторов.
В цифровых сервах стоит серийный контроллер. Алгоритм его работы - действительно ноу-хау каждого производителя, но это связано в большей степени с обеспечением совместимости с программатором. При наличии некоторых познаний в программировании и понимания принципов работы сервомеханизма, прототип (при необходимости) может быть изготовлен в течение недели-двух в домашних условиях (с платой и программой). Эксперименты с сервами я проводил неоднократно. Более того, это была стандартная операция при настройке растяжки и мертвой зоны. Чем дальше серву можно отклонить, тем она хуже, как серва. И тем лучший регулятор из нее можно построить. 303 и 311-ую удавалось отжать до 10 градусов.