Aktualności

1. Zasada działania serwomechanizmu

Serwomechanizm to rodzaj serwonapędu pozycjonującego (kątowego), składającego się z elektronicznych i mechanicznych elementów sterujących. Po podaniu sygnału sterującego, elektroniczna część sterująca reguluje kąt obrotu i prędkość wyjściową silnika prądu stałego zgodnie z instrukcjami sterownika, które są przetwarzane na przemieszczenie powierzchni sterującej i odpowiadające mu zmiany kąta przez część mechaniczną. Wał wyjściowy serwomechanizmu jest połączony z potencjometrem sprzężenia zwrotnego położenia, który przekazuje sygnał napięciowy kąta wyjściowego do płytki sterującej poprzez potencjometr, zapewniając w ten sposób sterowanie w pętli zamkniętej.

2. Zastosowanie w bezzałogowych statkach powietrznych
Zastosowanie serwomechanizmów w dronach jest szerokie i istotne, co znajduje odzwierciedlenie przede wszystkim w następujących aspektach:
1. Sterowanie lotem (sterowanie sterem kierunku)
① Kontrola kierunku i pochylenia: Serwomechanizm drona służy głównie do kontroli kierunku i pochylenia podczas lotu, podobnie jak układ kierowniczy w samochodzie. Zmieniając położenie powierzchni sterowych (takich jak ster kierunku i ster wysokości) względem drona, serwomechanizm może generować wymagany efekt manewrowania, regulować położenie drona i kontrolować kierunek lotu. Umożliwia to dronowi lot po ustalonej trasie, zapewniając stabilny skręt oraz start i lądowanie.

② Regulacja położenia: Podczas lotu drony muszą stale dostosowywać położenie, aby radzić sobie w zróżnicowanych warunkach. Serwosilnik precyzyjnie kontroluje zmiany kąta nachylenia powierzchni sterowej, co pozwala dronowi na szybką regulację położenia, zapewniając stabilność i bezpieczeństwo lotu.

2. Przepustnica silnika i sterowanie przepustnicą
Serwomechanizm pełni funkcję siłownika i odbiera sygnały elektryczne z układu sterowania lotem, co pozwala na precyzyjne sterowanie kątami otwierania i zamykania przepustnicy i klap wlotowych. Dzięki temu możliwe jest dostosowanie ilości paliwa i jego objętości dolotowej, co pozwala na precyzyjną kontrolę ciągu silnika, a także zwiększa osiągi samolotu i efektywność zużycia paliwa.
Ten typ serwomechanizmu ma bardzo wysokie wymagania dotyczące dokładności, szybkości reakcji, odporności na trzęsienia ziemi, odporności na wysokie temperatury, odporności na zakłócenia itp. Obecnie DSpower sprostał tym wyzwaniom i osiągnął dojrzałość zastosowań do produkcji masowej.
3. Inne kontrole strukturalne
① Obrót gimbala: W bezzałogowych statkach powietrznych wyposażonych w gimbal, serwo odpowiada również za sterowanie obrotem gimbala. Kontrolując obrót gimbala w poziomie i pionie, serwo umożliwia precyzyjne pozycjonowanie kamery i regulację kąta nagrywania, zapewniając wysokiej jakości zdjęcia i filmy do zastosowań takich jak fotografia lotnicza i nadzór.
② Inne siłowniki: Oprócz zastosowań wymienionych powyżej, serwomechanizmy mogą być również używane do sterowania innymi siłownikami dronów, takimi jak urządzenia rzucające, urządzenia blokujące płytę postojową itp. Realizacja tych funkcji opiera się na wysokiej precyzji i niezawodności serwomechanizmu.

2. Typ i wybór
1. Serwo PWM: W małych i średnich bezzałogowych statkach powietrznych serwo PWM jest szeroko stosowane ze względu na dobrą kompatybilność, dużą siłę wybuchu i proste sterowanie. Serwo PWM jest sterowane sygnałami z modulacją szerokości impulsu (PWM), które charakteryzują się szybką reakcją i wysoką dokładnością.

2. Serwosterowanie magistralą: W przypadku dużych dronów lub dronów wymagających skomplikowanych działań, serwosterowanie magistralą jest lepszym wyborem. Serwosterowanie magistralą wykorzystuje komunikację szeregową, umożliwiając centralne sterowanie wieloma serwomechanizmami za pośrednictwem głównej płyty sterującej. Zazwyczaj wykorzystują one enkodery magnetyczne do sprzężenia zwrotnego położenia, które charakteryzują się większą dokładnością i dłuższą żywotnością, a także mogą dostarczać informacje zwrotne na temat różnych danych, co pozwala na lepsze monitorowanie i kontrolowanie stanu operacyjnego dronów.

3. Zalety i wyzwania
Zastosowanie serwomechanizmów w dronach ma znaczące zalety, takie jak niewielkie rozmiary, niska waga, prosta konstrukcja i łatwość montażu. Jednak wraz z ciągłym rozwojem i popularyzacją technologii dronów, rosną wymagania dotyczące dokładności, stabilności i niezawodności serwomechanizmów. Dlatego przy wyborze i użytkowaniu serwomechanizmów należy kompleksowo uwzględnić specyficzne potrzeby i środowisko pracy drona, aby zapewnić jego bezpieczną i stabilną pracę.

Firma DSpower opracowała serwa serii „W” do bezzałogowych statków powietrznych, w całkowicie metalowej obudowie i odporne na niskie temperatury do –55°C. Wszystkie są sterowane przez magistralę CAN i charakteryzują się klasą wodoodporności IPX7. Charakteryzują się wysoką precyzją, szybką reakcją, odpornością na wibracje i zakłócenia elektromagnetyczne. Zapraszamy do kontaktu.

Podsumowując, zastosowanie serwomechanizmów w bezzałogowych statkach powietrznych nie ogranicza się do podstawowych funkcji, takich jak sterowanie lotem i regulacja położenia, ale obejmuje również wiele aspektów, takich jak wykonywanie złożonych czynności i zapewnienie precyzyjnego sterowania. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii i rozszerzaniu się możliwości zastosowań, perspektywy wykorzystania serwomechanizmów w bezzałogowych statkach powietrznych będą jeszcze szersze.