Aktualności

1. Zasada działania serwomechanizmu

Serwomechanizm to rodzaj serwomechanizmu położenia (kąta), składającego się z elektronicznych i mechanicznych elementów sterujących. Gdy sygnał sterujący jest wprowadzany, elektroniczna część sterująca dostosowuje kąt obrotu i prędkość wyjścia silnika prądu stałego zgodnie z instrukcjami kontrolera, które są konwertowane na przemieszczenie powierzchni sterującej i odpowiadające zmiany kąta przez część mechaniczną. Wał wyjściowy serwomechanizmu jest podłączony do potencjometru sprzężenia zwrotnego położenia, który przekazuje sygnał napięciowy kąta wyjściowego do płytki obwodu sterującego przez potencjometr, uzyskując w ten sposób sterowanie w pętli zamkniętej.

2. Zastosowanie w bezzałogowych statkach powietrznych
Zastosowanie serwomechanizmów w dronach jest szerokie i istotne, co odzwierciedla się głównie w następujących aspektach:
1. Sterowanie lotem (sterowanie sterem kierunku)
① Kontrola kursu i pochylenia: Serwo drona jest używane głównie do kontrolowania kursu i pochylenia podczas lotu, podobnie jak układ kierowniczy w samochodzie. Zmieniając położenie powierzchni sterowych (takich jak ster kierunku i ster wysokości) względem drona, serwo może generować wymagany efekt manewrowania, regulować położenie samolotu i kontrolować kierunek lotu. Umożliwia to dronowi lot wzdłuż ustalonej trasy, osiągając stabilny skręt oraz start i lądowanie.

② Regulacja postawy: Podczas lotu drony muszą stale dostosowywać swoją postawę, aby radzić sobie z różnymi złożonymi środowiskami. Silnik serwo precyzyjnie kontroluje zmiany kąta powierzchni sterowej, aby pomóc dronowi osiągnąć szybką regulację postawy, zapewniając stabilność i bezpieczeństwo lotu.

2. Przepustnica silnika i sterowanie przepustnicą
Jako siłownik serwo odbiera sygnały elektryczne z układu sterowania lotem, co pozwala na precyzyjną regulację kątów otwierania i zamykania przepustnicy i klap wlotowych, a tym samym regulację dopływu paliwa i objętości wlotu, co pozwala na precyzyjną kontrolę ciągu silnika oraz poprawę osiągów samolotu i oszczędności paliwa.
Ten typ serwomechanizmu ma bardzo wysokie wymagania dotyczące dokładności, szybkości reakcji, odporności na trzęsienia ziemi, odporności na wysoką temperaturę, odporności na zakłócenia itp. Obecnie firma DSpower przezwyciężyła te wyzwania i osiągnęła dojrzałą postać 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 poziomy i pionowy obrót gimbala, serwo może osiągnąć precyzyjne pozycjonowanie kamery i regulację kąta fotografowania, zapewniając wysokiej jakości obrazy i filmy do zastosowań takich jak fotografia lotnicza i nadzór.
② Inne siłowniki: Oprócz powyższych zastosowań, 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 moc wybuchową i proste działanie sterujące. Serwa PWM są sterowane za pomocą sygnałów modulacji szerokości impulsu, które mają szybką prędkość reakcji i wysoką dokładność.

2. Serwo magistrali: W przypadku dużych dronów lub dronów wymagających złożonych działań lepszym wyborem jest serwo magistrali. Serwo magistrali przyjmuje komunikację szeregową, umożliwiając centralne sterowanie wieloma serwami za pośrednictwem głównej płyty sterującej. Zazwyczaj używają enkoderów magnetycznych do sprzężenia zwrotnego położenia, które ma większą dokładność i dłuższą żywotność, i może dostarczać sprzężenia zwrotnego na temat różnych danych, aby lepiej monitorować i kontrolować stan operacyjny dronów.

3. Zalety i wyzwania
Zastosowanie serwomechanizmów w dziedzinie dronów ma znaczące zalety, takie jak niewielkie rozmiary, lekkość, prosta konstrukcja i łatwa instalacja. Jednak wraz z ciągłym rozwojem i popularyzacją technologii dronów, pojawiły się wyższe wymagania dotyczące dokładności, stabilności i niezawodności serwomechanizmów. Dlatego przy wyborze i użytkowaniu serwomechanizmów konieczne jest kompleksowe rozważenie konkretnych potrzeb i środowiska pracy drona, aby zapewnić jego bezpieczną i stabilną pracę.

Firma DSpower opracowała serwa serii „W” dla bezzałogowych statków powietrznych, z całkowicie metalowymi obudowami i odpornością na bardzo niskie temperatury do – 55 ℃. Wszystkie są sterowane przez magistralę CAN i mają klasę wodoodporności IPX7. Mają zalety wysokiej precyzji, szybkiej reakcji, odporności na wibracje i zakłócenia elektromagnetyczne. Zapraszamy wszystkich do konsultacji.

Podsumowując, zastosowanie serwomechanizmów w dziedzinie bezzałogowych statków powietrznych nie ogranicza się do podstawowych funkcji, takich jak sterowanie lotem i regulacja położenia, ale obejmuje również wiele aspektów, takich jak wykonywanie złożonych działań i zapewnianie precyzyjnej kontroli. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii i rozszerzaniu scenariuszy zastosowań, perspektywy zastosowania serwomechanizmów w dziedzinie bezzałogowych statków powietrznych będą jeszcze szersze.