舵机原理讲稿.ppt

智能车的方向盘智能车的方向盘-舵机舵机n n舵机是机电系统的重要执行机构。在航模、船模、车模、机器人等领域得到广泛应用。n n舵机是一种位置伺服的驱动器。伺服器伺服器 S3010型（又称舵机）型（又称舵机）图一 舵机实物照片 图二 舵机的内部结构舵机的内部结构n舵机本身是一个位置随动系统，构成如上图。通过内部位置反馈，它的舵盘输出转角正比于给定的控制信号，因此对它的控制可以使用开环方式。在负载力矩小于其最大输出力矩（6.5Kg.cm)的情况下，它的输出转角正比于给定脉冲宽度。舵机技术指标舵机技术指标舵机技术指标舵机技术指标表一舵机S3010主要技术规格“飞思卡尔”智能车赛指定用舵机整体介绍：主用途通用伺服器特征低成本、高扭矩基板S256马达Tricore GM1510VRTR133-15其它MATAL 轴承，引线长300mm,HORND 体积：（LWH)40.02038.1mm重量：41g输出扭矩：*6.0V时6.51.3Kg.cm动作速度：*6.0V时0.160.02Sec/60度表一续动作方向：(顺时针）*CW 脉宽 1520-920 us （逆时针）*CCW 脉宽 1520-2120 us动作角度：*CW 60 10度CCW 60 10度左右差 最大10度工作电压范围：*4.0-6.0 V工作电流：*停止时最大15mA （无负载）（4.8V时）动作时13025mA（无负载）工作电流：停止时最大15mA （无负载）（6.0V时）动作时14530mA（无负载）晃动量最大0.3mm使用温度范围-10-+45度舵机转角与脉宽的关系：舵机转角与脉宽的关系：脉冲周期一般选在20毫秒左右图三舵机位置调中脉冲舵机位置调中脉冲Vt图四舵机控制工作原理动画演示舵机控制工作原理动画演示伺服电机的角度主要由高电平的脉宽来控制舵机的接线：舵机的接线：n n黑色线黑色线-地线地线n n红色线红色线-正电源正电源（如（如+5V)+5V)n n黄（白）色线黄（白）色线-控控制信号线（脉宽信号）制信号线（脉宽信号）图五+5V控制信号（PWM)单片机控制舵机的方法单片机控制舵机的方法n n在51单片机中，可由定时器中断的方式来 实现。控制方式为：改变定时器中断的定时 系数，将20毫秒分为两次中断执行，一次短 定时中断和一次长定时中断。图六舵机使用几个注意点：舵机使用几个注意点：n n舵机安装连接控制角度的摇杆，因为机械结构的原因，摇杆的初始0度角，与舵机的机械0度角，一般并不重合。在使用时要进行修正。n n舵机输出的控制角一般精度较高，但由于其控制的机械装置精度并不高，（如模型车、步行机械人）所以要达到较理想的控制位置，除了仔细调整机械装置外，可由软件进行修正。n n机械装置在组装完成后，在工作范围内应无卡死，或阻力过大的情况发生，才可进行软件硬件连调。当舵机通电情况及不通电的情况下，不要手动强行改变其位置。用于控制汽车转弯控制时，应避免汽车的撞击。以免损坏内部的塑料传动齿轮。n n舵机供电电压的波动会引起舵机的抖动，因此舵机电压应非常稳定。n n在车模转弯应用中，为了提高响应时间，可加长摇杆长度。n n在工作电压范围内，适当选择较高的工作电压，也可提高响应时间。华北电力大学 自动化系 热工控制实验室 王炳谦