舵机是如何运行的(2)? 电子说
二、舵机的运行原理:“指令 - 反馈 - 修正” 的闭环控制
舵机的运行是一个闭环负反馈控制系统,简单来说就是 “收到指令→对比现状→调整到位” 的循环过程,具体步骤如下:
1. 接收控制信号:明确 “目标角度”
舵机通过信号线接收PWM(脉冲宽度调制)信号,这是一种周期性的方波信号:
周期固定:通常为 20ms(即每秒 50 个脉冲);
脉冲宽度决定目标角度:
0.5ms 脉冲 → 对应 0°(最小角度);
1.5ms 脉冲 → 对应 90°(中间角度);
2.5ms 脉冲 → 对应 180°(最大角度)(不同舵机范围可能为 0°-120° 等,需参考参数)。
2. 检测当前位置:确认 “现状角度”
电位器随输出轴转动,产生与当前角度对应的电压信号(如当前角度 30° 对应 1.0V),并将信号反馈给控制电路。
3. 对比与修正:驱动电机 “调整到位”
控制芯片对比 “目标角度信号”(PWM 解析结果)和 “当前角度信号”(电位器电压):
若目标角度>当前角度:控制电路驱动电机正转,输出轴转动,电位器电阻变化,直到两者一致;
若目标角度<当前角度:驱动电机反转,直到角度匹配;
若角度一致:电机停止转动,舵机保持当前位置,并输出扭矩对抗外力(如机械臂抓取物体时保持姿态)。
4. 动态稳定:对抗干扰的 “持续修正”
当舵机受到外力干扰(如遥控车颠簸导致转向偏移),当前角度会偏离目标值,控制电路会立即检测到差异,驱动电机微调,确保角度稳定。这就是舵机能 “保持位置” 的核心原因。
审核编辑 黄宇
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