ماذا تفعل إذا كانت ردود الفعل على زاوية جهاز التوجيه غير دقيقة؟ الطرق العملية لحل الارتعاش والأخطاء

في عملية ابتكار المنتج، هل يسبب لك صداعًا خاصًا عند مواجهة معلومات غير دقيقةمضاعفاتردود الفعل الزاوية؟ كما ترون، من الواضح أن البرنامج مكتوب بشكل مثالي، بمنطق صارم، ورمز دقيق، ولا توجد ثغرات واضحة. ومع ذلك، أثناء التشغيل الفعلي، يستمر الذراع الآلي في الاهتزاز كما لو كان خارج نطاق السيطرة، أو أن الزاوية تكون دائمًا مختلفة ببضع درجات عما هو متوقع، ولا يمكن تعديلها بشكل جيد. هذا الوضع مزعج حقا.

أشعر بنفس الطريقة حول هذه القضية. على مدار سنوات العمل على الأجهزة الذكية، شهدت عددًا كبيرًا جدًا من المشاريع تواجه انتكاسات في التحكم في جهاز التوجيه، وحتى الركود نتيجة لذلك. في الواقع، غير دقيقةمضاعفاتردود الفعل الزاويةليس بعض الغموض الغامض. هناك أسباب محددة للغاية وحلول عملية وراء ذلك. واليوم سنتحدث عن هذا الموضوع بعمق ونتعرف عليه أكثر. ربما يمكننا حل المشاكل التي كنت تواجهها.

لماذاالمضاعفاتردود الفعل الزاويةدائما غير دقيقة؟

قد تلاحظ أنه عندما يتم تشغيل المؤازرة إلى الموضع المستهدف، فإنه لا يزال بإمكانه التحرك إذا ضغطت عليه برفق بيدك. هذه في الواقع مشكلة رد فعل عكسي شائعة جدًا للعتاد. بعد تآكل الترس البلاستيكي، سيصبح موضعه الفارغ أكبر، وما يكتشفه مستشعر الزاوية هو موضع المحرك، وليس موضع عمود الإخراج النهائي.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تقادم مقياس الجهد سوف يتسبب في تغيير المقاومة، وبالتالي فإن الإشارة التي يتم تغذيتها مرة أخرى إلى لوحة التحكم ستكون غير دقيقة بشكل طبيعي.

هناك نقطة أخرى يمكن التغاضي عنها بسهولة وهي تغيير الحمل. الزاوية الفعلية للمؤازرة مع الحمل وبدون تحميل مختلفة تمامًا. خاصة بالنسبة للماكينات الرخيصة، إذا كان عزم الدوران غير كافٍ، فلن يصل إلى الموضع المحدد على الإطلاق. عندما يتم إضافة هذه العوامل معًا، تصبح ردود الفعل غير الدقيقة للزاوية أمرًا لا مفر منه.

كيفية الحكم على ما إذا كانت دقة ردود الفعل المؤازرة كافية

توجد في الواقع طريقة بسيطة للحكم على دقة ردود الفعل المؤازرة. دع المؤازرة تدور بشكل متكرر بين 0 درجة و 90 درجة. استخدم علامة لتحديد عجلة القيادة ولاحظ ما إذا كانت أوضاع التوقف متطابقة في كل مرة. إذا تجاوز الانحراف 1 مم، فهذا يعني أن دقة التغذية المرتدة قد لا تلبي متطلبات التحكم في الدقة.

النهج الأكثر احترافًا هو استخدام برنامج تشفير عالي الدقة لقياس الزاوية الفعلية بدقة، ثم إجراء مقارنة تفصيلية مع قيمة التغذية المرتدة لجهاز التوجيه نفسه. يوجد في السوق بعض الماكينات الرقمية مع وظيفة قراءة الزاوية الحالية. ويمكنهم إرسال البيانات عبر المنفذ التسلسلي وقراءة البيانات بمساعدة راسم الذبذبات أو وحدة التحكم الدقيقة، بحيث يمكن الحصول على نطاق الخطأ الحقيقي.

يجب إجراء هذا الاختبار تحت أحمال مختلفة، لأن الفرق في البيانات بين عدم التحميل والأحمال الكاملة هو وحده الذي يمكن أن يعكس بدقة الأداء الحقيقي لجهاز التوجيه.

ما هي مزايا المؤازرة ذات ردود الفعل الزاوية؟

المؤازرة ذات التغذية الراجعة تشبه وجود عيون. يمكنه إخبارك "أين أنا الآن" في الوقت الفعلي. على سبيل المثال، إذا كنت تريد جعل ذراع الروبوت يرسم دائرة، فإن الماكينات العادية يمكنها فقط تنفيذ التعليمات، ولكنها لا تعرف المسار الفعلي، في حين أن الماكينات ذات التغذية الراجعة يمكن أن تسمح لك بمراقبة الموضع الحقيقي لكل مفصل وتصحيح الانحرافات في الوقت المناسب.

والأكثر قوة هو التحكم في الحلقة المغلقة. يقوم النظام بضبط PWM ديناميكيًا وفقًا لإشارة التغذية الراجعة، مما يسمح للمؤازرة بالتغلب على تغييرات الحمل بدقة. لقد رأيت روبوتات ذات ستة أرجل مصنوعة من الماكينات العادية والتي تمشي دائمًا بشكل ملتوي. بعد التبديل إلى الماكينات ذات التغذية الراجعة والعمل مع تصحيحات الخوارزمية، يتم التحكم في خطأ السير في الخط المستقيم في حدود 2%. الفرق واضح حقا.

هل من الأفضل اختيار ردود الفعل التناظرية أو ردود الفعل الرقمية؟

تقوم أجهزة التغذية المرتدة التناظرية بإخراج قيمة الجهد من خلال مقياس الجهد. أنها رخيصة الثمن ولها دائرة بسيطة. يمكن قراءتها مباشرة باستخدام ADC للمتحكم الدقيق. العيب هو أنه يتأثر بسهولة بتقلبات مصدر الطاقة، كما أن مقياس الجهد له حد عمر ميكانيكي، وستنخفض الدقة بعد استخدامه لفترة طويلة. مناسبة للمشاريع الحساسة من حيث التكلفة مع متطلبات دقة منخفضة.

تحتوي أجهزة التغذية المرتدة الرقمية على أجهزة تشفير مغناطيسية أو أجهزة تشفير بصرية مدمجة تقوم بإخراج الإشارات الرقمية، ويستخدم بعضها اتصال المنفذ التسلسلي مباشرة. مزاياها هي الدقة العالية، مقاومة قوية للتدخل وعدم وجود تآكل ميكانيكي. على الرغم من أنها أكثر تكلفة، إذا كان منتجك يتطلب تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل أو يعمل في بيئة اهتزازية، فإن التعليقات الرقمية تعد بالتأكيد خيارًا أكثر حكمة.

كيفية قراءة ومعالجة إشارات ردود فعل جهاز التوجيه

قبل قراءة إشارة التغذية الراجعة، يجب عليك أولاً فهم نوع المؤازرة. عادةً ما تقوم الماكينات التناظرية العادية بإخراج دبوس التغذية المرتدة من خط الإشارة لإخراج الجهد مباشرة. استخدم ADC الخاص بوحدة التحكم الدقيقة لأخذ عينات منها وتحويلها إلى زاوية من خلال صيغة. تذكر إضافة دائرة مرشح RC للتخلص من الضوضاء. ليس من الضروري أن يكون تردد أخذ العينات مرتفعًا جدًا، 50 هرتز يكفي.

الماكينات الرقمية أبسط بكثير. ما عليك سوى إرسال أمر القراءة وفقًا للبروتوكول اليدوي وتحليل حزمة البيانات التي تم إرجاعها. تدعم بعض الماكينات أيضًا وضع القراءة المستمرة، مما يوفر عناء الطلبات المتكررة. عند معالجة البيانات، يلزم إجراء تصفية سلسة، مثل طريقة المتوسط ​​المتحرك، لإزالة القيم المتطرفة العرضية، بحيث تكون معلومات الموقع التي تم الحصول عليها موثوقة.

كيفية تحسين تأثير التحكم في جهاز التوجيه من خلال ردود الفعل

مع إشارة ردود الفعل، يمكن إجراء التحكم PID. أولاً، دع المؤازرة تعمل بدون تحميل، وقم بتعيين مجموعة من معلمات PID، ثم قم بضبطها تحت التحميل. ستجد أن المصطلح التكاملي مهم بشكل خاص، لأنه يمكن أن يزيل الأخطاء الثابتة ويسمح للمؤازرة بالوصول إلى الموضع المحدد حتى لو تم إرفاق جسم ثقيل. ومع ذلك، لا يمكن أن تكون النقاط قوية جدًا، وإلا فإنها ستسبب صدمة بسهولة.

الأسلوب الأكثر تقدمًا هو استخدام التحكم في التغذية الأمامية. قم بإنشاء نموذج الخطأ لجهاز التوجيه بزوايا مختلفة بناءً على بيانات التغذية الراجعة، ثم قم بالتعويض المسبق عند إرسال الأوامر. على سبيل المثال، إذا تم اكتشاف أن موضع 90 درجة هو في الواقع 87 درجة فقط، فسيتم تحويل المؤازرة مباشرة إلى 93 درجة في المرة القادمة. تعتبر هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في حالات أخطاء التكرار ويمكنها تحسين دقة تحديد الموقع بشكل كبير.

ما هي مشاكل ردود الفعل الغريبة التي واجهتها عند صنع المنتجات باستخدام الماكينات؟ مرحبًا بك لمشاركة تجربتك المتعثرة في منطقة التعليق. إذا وجدت هذه المقالة مفيدة، فلا تنس الإعجاب بها وحفظها حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء المشاركين في ابتكار الأجهزة من رؤيتها.