فيديو رسوم متحركة يشرح مبدأ عمل جهاز توجيه الطائرة، وهو عرض ثلاثي الأبعاد يسهل فهمه في لمحة واحدة

مهلا، هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف - يتم رسم رسومات تصميم المنتج بوضوح، ولكن عندما يتعلق الأمر بذلكمضاعفاتالاختيار أو التصحيح، يتعطل، وتتساءل دائمًا: كيف يعمل هذا الشيء؟ خاصة بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في صنع بعض المنتجات المبتكرة بأنفسهم، فإنمضاعفاتقد تبدو صغيرة، ولكن هناك بالفعل العديد من الحيل في الداخل. سنضع اليوم تلك الرسومات الهندسية الغامضة جانبًا ونستخدم الطريقة الأكثر مباشرة لشرح مبدأ عمل جهاز التوجيه "الحجم الصغير، والطاقة العالية" هذا.

لماذامضاعفاتتدور بدقة ولكن المحرك يستمر في الدوران؟

عادةً ما نتواصل مع محركات التيار المستمر العادية فقط عندما يتم تشغيل الطاقة، ومن غير المجدي إيقافها في موضع محدد. لكن جهاز التوجيه مختلف. يوجد في الواقع "فريق صغير" يعمل بداخله. يمكنك التفكير في الأمر كجندي مطيع للغاية. بعد تلقي الأمر "بالانعطاف إلى اليسار بزاوية 45 درجة"، يجب عليه تنفيذ الأمر حرفيًا وعدم التقصير أبدًا.

ويكمن سر هذه الدقة في نظام التحكم الداخلي ذو الحلقة المغلقة. المحرك نفسه يدور دائمًا، لكن جهاز التوجيه مزود بوحدات تحكم ومقاييس جهد ومجموعات تروس إضافية. يشبه مقياس الجهد مستشعر المراقبة في الوقت الفعلي، حيث يقدم تقريرًا إلى وحدة التحكم "في أي موضع هو الآن" في أي وقت. تقوم وحدة التحكم بعد ذلك بمقارنة موضع الأمر بالموضع الفعلي. إذا كان هناك انحراف، فإنه يقوم على الفور بضبط اتجاه المحرك حتى تتم محاذاة الموضع بدقة.

ما هو الفرق بين سيرفو الطائرات والسيرفو العادي؟

عندما نلعب نماذج طائرات أو نصنع روبوتات صغيرة، فإن الماكينات التي نستخدمها تزن فقط بضعة جرامات إلى عشرات الجرامات. ولكن إذا نظرت إلى طائرة حقيقية، فستجد أن جهاز التوجيه عليها هو "رجل قوي". عندما تكون الطائرة في الهواء، تكون قوة تأثير تدفق الهواء على سطح الدفة هائلة. يستغرق الأمر الكثير من الجهد لتحريك الدفة والمصعد.

ولذلك، فإن المتطلبات الأولى لمحركات الطائرات، وخاصة تلك الموجودة في أنظمة التحكم في الطيران عبر الأسلاك، هيقوة قوية، استجابة سريعة، وموثوقية عالية للغاية. عادةً ما يستخدم المحرك الهيدروليكي أو المحرك الكهروستاتيكي الأكثر تقدمًا (EHA) لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة هيدروليكية، ثم يستخدم الزيت الهيدروليكي لدفع المكبس لتوليد قوة دفع هائلة. علاوة على ذلك، تمتلك الطائرات بشكل عام ثلاث أو حتى أربع مجموعات من الأنظمة الزائدة عن الحاجة. إذا فشل أحد الأنظمة، فسيتم وضع النظام الاحتياطي على الفور في الأعلى. لا يسمح بالتشويش أو الفشل.

كيفية اختيار السيرفو المناسب لمنتجي

اختيار المؤازرة يشبه شراء الأحذية، فالملاءمة هي الأهم. لا تنظر إلى الآخرين الذين يستخدمون تلك ذات عزم الدوران العالي، لكنك تحذو حذوها وتشتريها، لتكتشف بعد تثبيتها أن المنتج لا يحتوي على مساحة كافية أو أن التكلفة تتجاوز المعيار. الخطوة الأولى هي معرفة مقدار عزم الدوران الذي تحتاجه آليتك. على سبيل المثال، إذا كنت تريد رفع ذراع آلية، فعليك حساب طول الذراع والوزن والسرعة المطلوبة، وترك هامش معين.

️الالمفتاح هو أن ننظر إلى هذه النقاط الثلاث :

1. عزم الدوران: الوحدة عادةً هي كجم · سم، وهو ما يعني عدد كيلوجرامات الوزن التي يمكن رفعها على ذراع هزاز طوله 1 سم. كلما زادت القيمة، زادت القوة.

2. سرعة: الوحدة هي ثانية/60 درجة، وهو عدد الثواني اللازمة لتحويل 60 درجة. كلما كانت السرعة أسرع، كلما كانت الاستجابة أكثر.

3. الحجم والوزن: تحقق من مقدار المساحة المحجوزة لمنتجك، ولا تشتريه إذا لم تتمكن من ملاءمته.

4. دقة التحكم: تتميز الماكينات الرقمية بدقة أعلى واستجابة أسرع من الماكينات التناظرية. يمكنك شراء تلك الرقمية إذا كنت لا ترغب في إنفاق المال.

كيفية حل مشكلة اهتزاز السيرفو والضوضاء

لقد قمت بسعادة بتثبيت المؤازرة وتشغيل الطاقة، لكنها ظلت تطن أو تهتز كما لو كنت مصابًا بمرض باركنسون. أليس هذا مزعج حقا؟ تكمن معظم هذه المشكلة في إشارات إمدادات الطاقة والتحكم. التيار عند بدء تشغيل المؤازرة وحظرها كبير جدًا. إذا كانت طاقة الخرج لمصدر الطاقة الخاص بك غير كافية، فبمجرد خفض الجهد الكهربي، سيتم الخلط بين وحدة التحكم داخل المؤازرة، مما يسبب الارتعاش.

سبب شائع آخر هو تداخل إشارة التحكم. إذا كنت تستخدم وحدة تحكم دقيقة للتحكم في موجة PWM، فتحقق مما إذا كان خط الإشارة طويلًا جدًا أو مرتبطًا بخط طاقة عالي التيار. يوصى بتوفير مصدر طاقة منفصل للمؤازرة، ويجب مشاركة "الأرض" لإشارة التحكم مع "الأرض" لإمدادات الطاقة. في بعض الأحيان، يتم تآكل مقياس جهد المؤازرة نفسه، مما قد يسبب أيضًا اهتزازًا. في هذه الحالة، قد تضطر إلى التفكير في استبدال المؤازرة.

ما هو التعامل مع التروس الداخلية لجهاز التوجيه؟

قد تبدو مجموعة التروس الصغيرة الموجودة في جهاز التوجيه غير واضحة، لكنها في الواقع هي المفتاح لتحديد عمر جهاز التوجيه ودقته. تستخدم معظم الماكينات التروس البلاستيكية، خاصة النايلون. المزايا هي التكلفة المنخفضة، الوزن الخفيف، وإذا تعطلت، فإنها يمكن أن تتعطل أولاً، مما يحمي المحرك ودائرة التحكم خلفها. وهذا ما يسمى "الحماية القربانية".

ولكن في المواقف التي تتطلب القوة والدقة، على سبيل المثال، إذا كان منتجك عبارة عن روبوت آلي يجب عليه الزحف والقفز على الأرض كل يوم، فمن الأفضل اختيار جهاز ميتال جير. تعتبر التروس المعدنية أكثر مقاومة للاهتراء وأقوى ويمكنها تحمل تأثيرات أكبر. ومع ذلك، بمجرد أن يعلق الترس المعدني، فقد يؤدي ذلك إلى تلف المحرك بشكل مباشر. بالإضافة إلى ذلك، يعد خلوص شبكة الترس أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. إذا كان الخلوص كبيرًا، فسيكون المؤازرة فضفاضة قليلاً بالقرب من الموضع المحايد، مما سيؤثر على دقة تحديد المواقع.

كيفية فهم الشكل الموجي لإشارة التحكم في جهاز التوجيه

إذا كنت صانعًا يحتاج إلى كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بك للتحكم في المؤازرة، فإن فهم إشارات التحكم يعد مهارة أساسية. التحكم المؤازر الأكثر شيوعًا هو موجة PWM، وهي موجة مربعة. هناك ثلاثة عناصر رئيسية في هذه الإشارة: الفترة، والوقت ذو المستوى العالي، والوقت ذو المستوى المنخفض. بالنسبة للماكينات القياسية، يتم تحديد الفترة عند 20 مللي ثانية، وهو تردد 50 هرتز.

ما يحدد حقًا أين ستتحول المؤازرة هومدة المستوى العالي. عادةً ما يتوافق المستوى العالي البالغ 1 مللي ثانية مع تحول المؤازرة إلى أقصى اليسار (مثل 0 درجة)، ويتوافق 1.5 مللي ثانية مع المنتصف (90 درجة)، ويتوافق 2 مللي ثانية مع أقصى اليمين (180 درجة). ما عليك سوى توليد موجة مربعة بفترة 20 مللي ثانية ووقت عالي المستوى يتراوح بين 1 و 2 مللي ثانية على وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك، ويمكنك التحكم بدقة في زاوية المؤازرة. في الوقت الحاضر، أصبحت العديد من الماكينات الرقمية أكثر قدرة على التكيف مع الإشارات، ولكن إذا فهمت هذا المبدأ الأساسي، فسيكون تصحيح الأخطاء أسهل بكثير.

حسنًا، دعونا نتوقف عن الحديث عن جهاز توجيه الطائرة ومبادئ العمل الكامنة وراءه اليوم. دعنا نتحدث من "لماذا يكون التحويل دقيقًا" إلى "كيفية الاختيار وكيفية الإصلاح". آمل أن يلهمك هذا قليلاً للتلاعب بمنتجاتك الجديدة. إذا كنت تريد معرفة المزيد حول نوع معين من أجهزة التوجيه، فيمكنك دائمًا البحث في الموقع الرسمي للشركة ذات الصلة، حيث ستجد المزيد من المعلومات الفنية التفصيلية.

أخيرًا، أود أن أسألك، ما هي أكثر مشكلة مزعجة واجهتك في عملية تصنيع المنتجات؟ هل هذا لأنني لست متأكدًا من اختيار النموذج، أم أن هناك دائمًا أخطاء في تصحيح الأخطاء؟ تعال والدردشة في منطقة التعليق. إذا وجدت المقال مفيدًا، فلا تنسَ الإعجاب به ومشاركته حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء من رؤيته!