1, Αρχή λειτουργίας του σερβομηχανισμού
Ο σερβομηχανισμός είναι ένας τύπος οδηγού σερβομηχανισμού θέσης (γωνίας), που αποτελείται από ηλεκτρονικά και μηχανικά εξαρτήματα ελέγχου. Όταν εισάγεται το σήμα ελέγχου, το ηλεκτρονικό τμήμα ελέγχου θα προσαρμόσει τη γωνία περιστροφής και την ταχύτητα της εξόδου του κινητήρα DC σύμφωνα με τις οδηγίες του ελεγκτή, η οποία θα μετατραπεί σε μετατόπιση της επιφάνειας ελέγχου και αντίστοιχες αλλαγές γωνίας από το μηχανικό μέρος. Ο άξονας εξόδου του σερβομηχανισμού συνδέεται με ένα ποτενσιόμετρο ανάδρασης θέσης, το οποίο τροφοδοτεί το σήμα τάσης της γωνίας εξόδου στην πλακέτα κυκλώματος ελέγχου μέσω του ποτενσιόμετρου, επιτυγχάνοντας έτσι έλεγχο κλειστού βρόχου.
2, Εφαρμογή σε μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα
Η εφαρμογή των σερβομηχανισμών σε drones είναι εκτεταμένη και κρίσιμη, κυρίως αντανακλάται στις ακόλουθες πτυχές:
1. Έλεγχος πτήσης (έλεγχος πηδαλίου)
① Έλεγχος κεφαλής και βήματος: Ο σερβομηχανισμός drone χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο της κατεύθυνσης και του βήματος κατά τη διάρκεια της πτήσης, παρόμοια με το σύστημα διεύθυνσης σε ένα αυτοκίνητο. Αλλάζοντας τη θέση των επιφανειών ελέγχου (όπως το πηδάλιο και ο ανελκυστήρας) σε σχέση με το drone, ο σερβομηχανισμός μπορεί να δημιουργήσει το απαιτούμενο αποτέλεσμα ελιγμών, να ρυθμίσει τη στάση του αεροσκάφους και να ελέγξει την κατεύθυνση πτήσης. Αυτό επιτρέπει στο drone να πετάξει κατά μήκος μιας προκαθορισμένης διαδρομής, επιτυγχάνοντας σταθερή στροφή και απογείωση και προσγείωση.
② Προσαρμογή στάσης: Κατά τη διάρκεια της πτήσης, τα drones πρέπει να προσαρμόζουν συνεχώς τη στάση τους για να αντιμετωπίσουν διάφορα πολύπλοκα περιβάλλοντα. Ο σερβοκινητήρας ελέγχει με ακρίβεια τις αλλαγές γωνίας της επιφάνειας ελέγχου για να βοηθήσει το drone να επιτύχει γρήγορη ρύθμιση της στάσης, διασφαλίζοντας σταθερότητα και ασφάλεια πτήσης.
2. Έλεγχος γκαζιού και γκαζιού κινητήρα
Ως ενεργοποιητής, ο σερβομηχανισμός λαμβάνει ηλεκτρικά σήματα από το σύστημα ελέγχου πτήσης για να ελέγχει με ακρίβεια τις γωνίες ανοίγματος και κλεισίματος των θυρών του γκαζιού και του αέρα, ρυθμίζοντας έτσι την παροχή καυσίμου και τον όγκο εισαγωγής, επιτυγχάνοντας ακριβή έλεγχο της ώθησης του κινητήρα και βελτιώνοντας την απόδοση πτήσης και την απόδοση καυσίμου του αεροσκάφους.
Αυτός ο τύπος σερβομηχανισμού έχει πολύ υψηλές απαιτήσεις για ακρίβεια, ταχύτητα απόκρισης, αντοχή σε σεισμό, αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες, αντιπαρεμβολές κ.λπ. Επί του παρόντος, η DSpower έχει ξεπεράσει αυτές τις προκλήσεις και έχει επιτύχει ώριμες εφαρμογές για μαζική παραγωγή.
3. Άλλοι δομικοί έλεγχοι
① Περιστροφή Gimbal: Σε μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα εξοπλισμένα με gimbal, ο σερβομηχανισμός είναι επίσης υπεύθυνος για τον έλεγχο της περιστροφής του gimbal. Με τον έλεγχο της οριζόντιας και κατακόρυφης περιστροφής του αντίζυγου, ο σερβομηχανισμός μπορεί να επιτύχει ακριβή τοποθέτηση της κάμερας και ρύθμιση της γωνίας λήψης, παρέχοντας εικόνες και βίντεο υψηλής ποιότητας για εφαρμογές όπως η αεροφωτογράφηση και η επιτήρηση.
② Άλλοι ενεργοποιητές: Εκτός από τις παραπάνω εφαρμογές, οι σερβομηχανισμοί μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο άλλων ενεργοποιητών drones, όπως συσκευές ρίψης, συσκευές κλειδώματος ποδιάς κ.λπ. Η υλοποίηση αυτών των λειτουργιών βασίζεται στην υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία του σερβομηχανισμού.
2, Τύπος και επιλογή
1. PWM Servo: Σε μικρού και μεσαίου μεγέθους μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα, το PWM servo χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της καλής συμβατότητάς του, της ισχυρής εκρηκτικής του ισχύος και της απλής δράσης ελέγχου. Οι σερβομηχανισμοί PWM ελέγχονται από σήματα διαμόρφωσης πλάτους παλμού, τα οποία έχουν γρήγορη ταχύτητα απόκρισης και υψηλή ακρίβεια.
2. Bus servo: Για μεγάλα drones ή drones που απαιτούν πολύπλοκες ενέργειες, το servo λεωφορείου είναι καλύτερη επιλογή. Ο σερβομηχανισμός διαύλου υιοθετεί σειριακή επικοινωνία, επιτρέποντας σε πολλαπλούς σερβομηχανισμούς να ελέγχονται κεντρικά μέσω μιας κύριας πλακέτας ελέγχου. Συνήθως χρησιμοποιούν μαγνητικούς κωδικοποιητές για ανάδραση θέσης, η οποία έχει μεγαλύτερη ακρίβεια και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μπορεί να παρέχει ανατροφοδότηση σε διάφορα δεδομένα για καλύτερη παρακολούθηση και έλεγχο της κατάστασης λειτουργίας των drones.
3, Πλεονεκτήματα και Προκλήσεις
Η εφαρμογή των σερβομηχανισμών στον τομέα των drones έχει σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως μικρό μέγεθος, μικρό βάρος, απλή δομή και εύκολη εγκατάσταση. Ωστόσο, με τη συνεχή ανάπτυξη και εκλαΐκευση της τεχνολογίας των drone, έχουν προβληθεί υψηλότερες απαιτήσεις για την ακρίβεια, τη σταθερότητα και την αξιοπιστία των σερβομηχανισμών. Ως εκ τούτου, κατά την επιλογή και τη χρήση σερβομηχανισμών, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι συγκεκριμένες ανάγκες και το περιβάλλον εργασίας του drone για να διασφαλιστεί η ασφαλής και σταθερή λειτουργία του.
Η DSpower έχει αναπτύξει τους σερβομηχανισμούς της σειράς «W» για μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα, με όλα τα μεταλλικά περιβλήματα και αντοχή σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες έως – 55 ℃. Όλα ελέγχονται από CAN bus και έχουν αδιάβροχη βαθμολογία IPX7. Έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας, της γρήγορης απόκρισης, των κραδασμών και των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Καλωσορίστε όλους να συμβουλευτείτε.
Συνοπτικά, η εφαρμογή των σερβομηχανισμών στον τομέα των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων δεν περιορίζεται σε βασικές λειτουργίες όπως ο έλεγχος πτήσης και η προσαρμογή στάσης, αλλά περιλαμβάνει επίσης πολλαπλές πτυχές όπως η εκτέλεση πολύπλοκων ενεργειών και η παροχή ελέγχου υψηλής ακρίβειας. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και τη διεύρυνση των σεναρίων εφαρμογής, οι προοπτικές εφαρμογής των σερβομηχανισμών στον τομέα των μη επανδρωμένων αεροσκαφών θα είναι ακόμη ευρύτερες.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-23-2024