船舶舵机有哪些型号(舵机型号选型)

2022-11-26 13:00 点击:109 编辑:邮轮网

1. 舵机型号选型

两个尾翼可以用一根硬铁丝把他们两个连接起来,然后用一个舵机控制控制连杆就可以控制两个尾翼的舵面。

左右移动的那个舵面是垂直尾翼(上面说到的那两个是水平尾翼),垂尾也是用一个舵机控制就可以啦。

飞机应该还需要副翼吧,需要一个或者两个舵机就可以啦。

总着下来,购买3~4个舵机足够用,飞机不大的话,就选用一般规格的9g/cm的普通舵机就OK了。

另外还有什么疑问,可以继续追问。

2. 舵机型号选型规则

舵机常使用的地方:

  1、在航模中经常使用;

  2、智能小车等这样比较小功率的场合使用;

  3、工业上也有用,大型的液压舵机就是一种。

  舵机是船舶上的一种大甲板机械。舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。

  在航天方面,舵机应用广泛。航天方面,导弹姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的。舵机在许多工程上都有应用,不仅限于船舶。

  船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。

  有两种类型: 一种是往复柱塞式舵机,其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动,并通过舵柄转换成旋转运动。另一种是转叶式舵机,其原理是高低压油直接作用于转子,体积小而高效,但成本较高。

3. 舵机舵盘尺寸

舵机工作原理

1、概述

舵机最早出现在航模运动中。在航空模型中,飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。举个简单的四通飞机来说,飞机上有以下几个地方需要控制:

1.发动机进气量,来控制发动机的拉力(或推力);

2.副翼舵面(安装在飞机机翼后缘),用来控制飞机的横滚运动;

3.水平尾舵面,用来控制飞机的俯仰角;

4.垂直尾舵面,用来控制飞机的偏航角;

遥控器有四个通道,分别对应四个舵机,而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动,从而改变飞机的运动状态。舵机因此得名:控制舵面的伺服电机。

不仅在航模飞机中,在其他的模型运动中都可以看到它的应用:船模上用来控制尾舵,车模中用来转向等等。由此可见,凡是需要操作性动作时都可以用舵机来实现。

2、结构和控制

一般来讲,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5k、直流电机、控制电路板等。

工作原理:控制电路板接受来自信号线的控制信号(具体信号待会再讲),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的转动方向和速度,从而达到目标停止。

舵机的基本结构是这样,但实现起来有很多种。例如电机就有有刷和无刷之分,齿轮有塑料和金属之分,输出轴有滑动和滚动之分,壳体有塑料和铝合金之分,速度有快速和慢速之分,体积有大中小三种之分等等,组合不同,价格也千差万别。例如,其中小舵机一般称作微舵,同种材料的条件下是中型的一倍多,金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。需要根据需要选用不同类型。

舵机的输入线共有三条,红色中间,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机提供最基本的能源保证,主要是电机的转动消耗。电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应不同的转矩标准,即输出力矩不同,6.0V对应的要大一些,具体看应用条件;另外一根线是控制信号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色。另外要注意一点,SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间,需要辨认。但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错。

舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

常见的舵机厂家有:日本的Futaba、JR、SANWA等,国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数,以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的,也是价格相对较便宜的一种(以下数据摘自Futaba产品手册)。

尺 寸(Dimensions): 40.4×19.8×36.0 mm

重 量(Weight): 37.2 g

工作速度(Operating speed):0.23 sec/60°(4.8V)

0.19 sec/60°(6.0V)

输出力矩(Output torque): 3.2 kg.cm (4.8V)

4.1 kg.cm (6.0V)

由此可见,舵机具有以下一些特点:

>体积紧凑,便于安装;

>输出力矩大,稳定性好;

>控制简单,便于和数字系统接口;

正是因为舵机有很多优点,所以,现在不仅仅应用在航模运动中,已经扩展到各种机电产品中来,在机器人控制中应用也越来越广泛。

3、用单片机来控制

正是舵机的控制信号是一个脉宽调制信号,所以很方便和数字系统进行接口。只要能产生标准的控制信号的数字设备都可以用来控制舵机,比方PLC、单片机等。这里介绍利用51系列单片机产生舵机的控制信号来进行控制的方法,编程语言为C51。之所以介绍这种方法只是因为笔者用2051实现过,本着负责的态度,所以敢在这里写出来。程序用的是我的四足步行机器人,有删改。单片机并不是控制舵机的最好的方法,希望在此能起到抛砖引玉的作用。

2051有两个16位的内部计数器,我们就用它来产生周期20 ms的脉冲信号,根据需要,改变输出脉宽。基本思路如下(请对照下面的程序):

我用的晶振频率为12M,2051一个时钟周期为12个晶振周期,正好是1/1000 ms,计数器每隔1/1000 ms计一次数。以计数器1为例,先设定脉宽的初始值,程序中初始为1.5ms,在for循环中可以随时通过改变a值来改变,然后设定计数器计数初始值为a,并置输出p12为高位。当计数结束时,触发计数器溢出中断函数,就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ,在子函数中,改变输出p12为反相(此时跳为低位),在用20000(代表20ms周期)减去高位用的时间a,就是本周期中低位的时间,c=20000-a,并设定此时的计数器初值为c,直到定时器再次产生溢出中断,重复上一过程。

# include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uint a,b,c,d;

sbit p12=P1^2;

sbit p13=p1^3;

sbit p37=P3^7;

void timer0(void) interrupt 1 using 1

{p12=!p12;

c=20000-c;

TH0=-(c/256); TL0=-(c%256);

if(c>=500&&c<=2500)c=a;

else c="20000-a";

}

void timer1(void) interrupt 3 using 1

{p13=!p13;

d=20000-d;

TH1=-(d/256); TL1=-(d%256);

if(d>=500&&d<=2500)d=b;

else d="20000-b";

}

void main(void)

{TMOD=0x11;

p12=1;

p13=1;

a=1500;

b=1500;

c=a;d=b;

TH0=-(a/256); TL0=-(a%256);

TH1=-(b/256); TL1=-(b%256);

EA=1;

ET0=1; TR0=1;EX0=1;EX1=1;

ET1=1; TR1=1;

PX0=0;PX1=0;PT1=1;PT0=1;

for(;;)

{

}

}

因为在脉冲信号的输出是靠定时器的溢出中断函数来处理,时间很短,因此在精度要求不高的场合可以忽略。因此如果忽略中断时间,从另一个角度来讲就是主程序和脉冲输出是并行的,因此,只需要在主程序中按你的要求改变a值,例如让a从500变化到2500,就可以让舵机从0度变化到180度。另外要记住一点,舵机的转动需要时间的,因此,程序中a值的变化不能太快,不然舵机跟不上程序。根据需要,选择合适的延时,用一个a递增循环,可以让舵机很流畅的转动,而不会产生像步进电机一样的脉动。这些还需要实践中具体体会。

舵机的速度决定于你给它的信号脉宽的变化速度。举个例子,t=0试,脉宽为0.5ms,t=1s时,脉宽为1.0ms,那么,舵机就会从0.5ms对应的位置转到1.0ms对应的位置,那么转动速度如何呢?一般来讲,3003的最大转动速度在4.8V时为0.23s/60度,也就是说,如果你要求的速度比这个快的话,舵机就反应不过来了;如果要求速度比这个慢,可以将脉宽变化值线性到你要求的时间内,做一个循环,一点一点的增加脉宽值,就可以控制舵机的速度了。当然,具体这一点一点到底是多少,就需要做试验了,不然的话,不合适的话,舵机就会向步进电机一样一跳一跳的转动了,尝试改变这“一点”,使你的舵机运动更平滑。还有一点很重要,就是舵机在每一次脉宽值改变的时候总会有一个转速由零增加再减速为零的过程,这就是舵机会产生像步进电机一样运动的原因

4. 舵机的型号

在表壳背面,有个数字是M开头的,就是它的型号编号,然后可以去美度的网上查到这块表的具体信息。

5. 舵机型号之间有什么区别

舵机,是按照 角度 来 偏转 的。 控制舵机转动的角度,需要给他送去PWM波形。 具体的,要看型号,还是查看PDF文件吧。

6. 舵机型号选型标准

舵机,是指在自动驾驶仪中操纵飞机舵面(操纵面)转动的一种执行部件。分有:

①电动舵机,由电动机、传动部件和离合器组成。接受自动驾驶仪的指令信号而工作,当人工驾驶飞机时,由于离合器保持脱开而传动部件不发生作用。

②液压舵机,由液压作动器和旁通活门组成。当人工驾驶飞机时,旁通活门打开,由于作动器活塞两边的液压互相连通而不妨害人工操纵。此外,还有电动液压舵机,简称“电液舵机”。 舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小

7. 舵机规格和尺寸

答:是无刷电机更耐用。

一般用的无刷电机级别和空心杯完全不是一回事,一般的无刷电机尺寸远大于空心杯电机所以空心杯常用在尺寸非常小的室内飞机上,或者用于打舵的舵机上,而无刷电机多用于尺寸大一点的飞机,比如室外的以及部分室内特技机等等。

8. 常用舵机型号及对应参数

舵机的控制就是通过一个固定的频率,给其不同的占空比的,来控制舵机不同的转角

舵机的频率一般为频率为50HZ,也就是一个20ms左右的时基脉冲,而脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围。来控制舵机不同的转角

500-2500us的PWM高电平部分对应控制180度舵机的0-180度

9. 舵机的选型

pwm信号是如何控制舵机转动的呢,控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压,它内部有一个基准电路,产生周期是20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后电压差的正负输出到电极驱动芯片决定电机的正反转。

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范围内的角度控制脉冲部分,总间隔为2ms,比如说180度伺服角度,对应的关系如下。

舵机的追随特性。舵机的追随特性。假设舵机稳定在A点,pwm信号从控制电路上过来,舵机由A点转向B点,这个过程需要一段的时间。

保持时间为Tw,

当Tw>=∆T时,舵机能够到达目标位置,并有剩余时间;

当Tw<∆T时,舵机不能达到目标位置;

理论上,当Tw=∆T时, 运动的整个过程最连贯,而且舵机的运动速度是最快的;

当pWM信号以最小的变化量即(1DIV=8us)依次变化时,舵机的分辨率最高,但是速度会减慢。

10. 最小的舵机的规格

扭力80

时速60公里,才用13Kg/cm的舵机

机器人不大,应该没问题。800的舵机,应该属于轻量级舵机,你的机器人也是轻量级的,只要你的机器人不大于800G应该没问题,或者说在受力大的地方换成3千克的标准舵机。

舵机质量必须要好的,不能太便宜的,否则达不到800齿轮就挂了11Kg/cm的舵机在航模领域也属于大扭力的舵机了,你用不着。

我的汽油动力船模,时速60公里,才用13Kg/cm的舵机而已。

还有,我们航模领域在选舵机,一般都是扭矩数值大于全重量就可以。你的机器人应该还没有这么高要求。

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