регулятор хода коллекторного двигателя из сервы,возможно ли?
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”.
Дребезг это затухающие колебания.
Затухающие колебания- это “звон” 😃
(осциллограф то есть? ))) )
Угу!
Еще: частотомер до 3 Ггц и анализатор спектра 😃
чтобы исключить инерционный момент
Чтобы это исключить, ставят демпфирующую цепь и безинерционный двигатель 😦
Чтобы это исключить, ставят демпфирующую цепь и безинерционный двигатель
А инерцию тяжеленного металл редуктора и рулевой плоскости, которая обязательно потянет за собой качалку?
А инерцию тяжеленного
Есть еще красивое слово :момент инерции
ru.wikipedia.org/wiki/������_�������
Именно об этом красивом словосочетании я выше и написал, или , Вы, не читали?
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.
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”.
…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.
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:
- не спалить мотор(он не вращается, одна из обмоток под постоянной нагрузкой)
- не спалить силовые ключи(без ШИМ полный ток через двигатель стремится к току кз)
- 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
на одной из серв ШИМ был около 80%, при максимальной команде
нет ничего удивительного.
Слишком расплывчато даже для гугля 😃 Напишите, пожалуйста, названия книг или ссылки, думаю многим будет интересно.
- Миль Г. Модели с дистанционным управлением: Пер.с нем. - Л.: Судостроение, 1984. - 288 с.,ил.
- Миль Г. Электронное дистанционное управление моделями / Пер. с нем. В.Н.Пальянова.- М.:ДОСААФ, 1980.- 416 с., ил.
- 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.
Какая интересная дискуссия. А ничего что ШИМ от 1000 до 2000мс однозначно определяет угол поворота. Есть он- серва держит. Нет-расслабляется.
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.
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.
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
ШИМ к ним - никаким боком
Кстати без шим вагонетки в шахте или в метро ,походу, едут. Передвинул реостат, заискрило и двинулось. 😃
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.
Работа современных систем управления принципиально не отличается от тех, что были 30-40 лет назад.
Задача не отличается. А работа очень даже.
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.
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)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
В чипах аналоговых сервах нет и никогда не было микрокода.
Именно поэтому я написал “программы и алгоритмы”. Надеюсь не надо объяснять, что у всех устройств есть алгоритм работы.
Схемные решения типовые и они известны всем производителям.
Точно-точно. Дедушка Ляо выпускает то-же самое что и футаба с элайном. По три бакса за штуку. А моделисты берут футабу за сто, чисто так, пофорсить. И реверс инженерингом народ тоже страдает от отсутствия интернета.
Эксперименты с сервами я проводил неоднократно.
И насчёт экспериментов. Вот товарищ Войцеховский со мной солидарен: “уже при небольших отклонениях от положения покоя такой механизм развивает полную управляющую силу и сохраняет её неизменной независимо от расстояния отклонения руля от точки балансировки(за исключением довольно узкой полосы нечувствительности). Поэтому точность работы механизма совершенно не зависит от действия на руль внешних факторов, например аэродинамического напора. Всегда в нашем распоряжении имеется полная мощность исполнительного механизма и сохраняется пропорциональность между движениями ручки управления и отклонениями руля независимо от его нагрузки. Исполнительные механизмы аналоговых систем более чувствительны к нагрузке руля, хотя и они могут быть избавлены от этого недостатка при соответствующем конструктивном решении.” (Дистанционное управление моделями, стр. 235)
нет времени заниматься полномасштабной просветительской работой
И не стоит, право слово.
Вот хороший документ по теории автоматизированного управления, применительно к сервомашинкам: www.openservo.com/Resources?action=AttachFile&do=g…
Это то, как выглядит физ модель и мат аппарат современной цифровой серво. К сожалению в документе отсутствуют разделы управления на основе нечёткой логики и пространства состояний. А в целом очень достойный проект, способный потягаться с именитыми производителями.
И не стоит, право слово.
Знаю, что не стоит. Благодаря упорному труду дядюшки Ляо (и ряду прочих обстоятельств), производство серв на постсоветском пространстве закончилось во второй половине 90-х и вряд-ли будет возобновлено в обозримом будущем. Но зато, в процессе дискуссии, вы ознакомились с первоисточниками и сами провели серьезный информационный поиск 😃 Щас самое время закрепить полученные знания паяльником, иначе форум рискует обрести очередного выдающегося теоретега 😃
Подниму тему.
Решил попробовать сделать регулятор из мини-сервы на основе HT7003. Поставил вместо переменника два постоянных сопротивления, одинакового номинала. Но двигатель потерял мертвую зону, медленно вращается.
К сожалению, не могу найти даташит на HT7003.