1. Принцип работы сервопривода
Сервопривод — это тип сервопривода положения (угла), состоящий из электронных и механических компонентов управления. При вводе управляющего сигнала электронная часть управления будет регулировать угол поворота и скорость выхода двигателя постоянного тока в соответствии с инструкциями контроллера, которые будут преобразованы в смещение управляющей поверхности и соответствующие изменения угла механической частью. Выходной вал сервопривода подключен к потенциометру обратной связи по положению, который возвращает сигнал напряжения выходного угла на плату управления через потенциометр, тем самым достигая замкнутого контура управления.
2. Применение на беспилотных летательных аппаратах
Применение сервоприводов в дронах обширно и критично, что в основном отражается в следующих аспектах:
1. Управление полетом (управление рулем направления)
① Управление направлением и тангажем: сервопривод дрона в основном используется для управления направлением и тангажем во время полета, аналогично рулевому механизму в автомобиле. Изменяя положение управляющих поверхностей (таких как руль направления и руль высоты) относительно дрона, сервопривод может создавать требуемый эффект маневрирования, регулировать положение самолета и управлять направлением полета. Это позволяет дрону лететь по заранее определенному маршруту, достигая стабильного поворота, взлета и посадки.
② Регулировка положения: во время полета дронам необходимо постоянно корректировать свое положение, чтобы справляться с различными сложными условиями. Серводвигатель точно контролирует изменения угла поверхности управления, чтобы помочь дрону быстро корректировать положение, обеспечивая стабильность и безопасность полета.
2. Дроссельная заслонка двигателя и управление дроссельной заслонкой
В качестве исполнительного механизма сервопривод получает электрические сигналы от системы управления полетом для точного управления углами открытия и закрытия дроссельной заслонки и вентиляционных заслонок, тем самым регулируя подачу топлива и объем впуска, обеспечивая точное управление тягой двигателя, а также улучшая летные характеристики и топливную экономичность самолета.
К этому типу сервоприводов предъявляются очень высокие требования по точности, скорости отклика, сейсмостойкости, устойчивости к высоким температурам, помехоустойчивости и т. д. В настоящее время компания DSpower преодолела эти проблемы и достигла зрелых применений для массового производства.
3. Другие структурные элементы управления
① Вращение подвеса: В беспилотных летательных аппаратах, оснащенных подвесом, сервопривод также отвечает за управление вращением подвеса. Управляя горизонтальным и вертикальным вращением подвеса, сервопривод может достигать точного позиционирования камеры и регулировки угла съемки, обеспечивая высококачественные изображения и видео для таких приложений, как аэрофотосъемка и наблюдение.
② Другие исполнительные механизмы: Помимо вышеуказанных применений, сервоприводы также могут использоваться для управления другими исполнительными механизмами дронов, такими как метательные устройства, устройства блокировки фартука и т. д. Реализация этих функций зависит от высокой точности и надежности сервопривода.
2. Тип и выбор
1. Сервопривод с ШИМ: В беспилотных летательных аппаратах малого и среднего размера сервопривод с ШИМ широко используется благодаря своей хорошей совместимости, большой взрывной мощности и простоте управления. Сервоприводы с ШИМ управляются сигналами широтно-импульсной модуляции, которые имеют быструю скорость отклика и высокую точность.
2. Шинный сервопривод: Для больших дронов или дронов, требующих сложных действий, шинный сервопривод является лучшим выбором. Шинный сервопривод использует последовательную связь, что позволяет централизованно управлять несколькими сервоприводами через главную плату управления. Обычно они используют магнитные энкодеры для обратной связи по положению, что обеспечивает более высокую точность и более длительный срок службы, а также может обеспечивать обратную связь по различным данным для лучшего мониторинга и управления рабочим состоянием дронов.
3. Преимущества и проблемы
Применение сервоприводов в сфере дронов имеет существенные преимущества, такие как малый размер, малый вес, простая конструкция и легкая установка. Однако с непрерывным развитием и популяризацией технологий дронов выдвигаются более высокие требования к точности, стабильности и надежности сервоприводов. Поэтому при выборе и использовании сервоприводов необходимо всесторонне учитывать конкретные потребности и рабочую среду дрона, чтобы обеспечить его безопасную и стабильную работу.
Компания DSpower разработала сервоприводы серии «W» для беспилотных летательных аппаратов с полностью металлическим корпусом и сверхнизкой термостойкостью до –55 ℃. Все они управляются по шине CAN и имеют водонепроницаемость IPX7. Они обладают такими преимуществами, как высокая точность, быстрый отклик, антивибрация и антиэлектромагнитные помехи. Приглашаем всех на консультацию.
Подводя итог, можно сказать, что применение сервоприводов в области беспилотных летательных аппаратов не ограничивается базовыми функциями, такими как управление полетом и регулировка ориентации, но также включает в себя множество аспектов, таких как выполнение сложных действий и обеспечение высокоточного управления. С непрерывным развитием технологий и расширением сценариев применения перспективы применения сервоприводов в области беспилотных летательных аппаратов будут еще шире.
Время публикации: 23-сен-2024