AVmodels.ru - информация о моделях самолетов, моторах, аппаратуре радиоуправления
 
AVmodels.ru - модели самолетов
 

авиамоделизм - мир увлеченных

Главная
Авиамодели
Двигатели
Топливо
Воздушный винт
Статьи
Обратная связь
Каталог ссылок
Барахолка
Фотогалерея
Форум

  Главная > Статьи > Аппаратура > Резонанс сервомашинок

Форумные страшилки И С Чем их Едят?
Разберемся с "Резонансом сервомашинок"



Для начала

Наглядное видео с ютуба:

Вопрос форумчанина и пара стандартных ответов:

Моя сервомашинка "вошла в резонанс". Что мне сделать, где постучать, что бы резонанс исчез?

  • Возьмите потолще питающие провода, устраните просадку напряжения и будет счастье!
  • Для полного счастья "поиграйтесь с программатором"......

Давайте не спеша разберемся...


Явление резонанса и что оно есть.

Смотрим википедию.

Как видим резонансом здесь не пахнет...

Далее, что бы читатель осмысленно и более предметно мог понять материал, приведу ссылку на доходчивое (упрощенное) описание сервомашинки.

Подробнее остановитесь на 2х разделах:

  • Дрожание (Jitter) и "мертвая зона" сервомашинок
  • Динамика работы сервомашинки

Без освоения этого материала, нет никакого смысла идти дальше замены проводов и постукивания по колесам...


А может это флаттер?

Смотрим википедию.

До флаттера, самолету на земле, как до пекина р.....ом. Флаттер может привести к резонансу плоскости и дальнейшему ее разрушению, а не наоборот...


Слышал умное слово Джиттер!

Смотрим википедию.

Что ж, становится теплее... В цифровой технике есть фазовые и/или частотные случайные отклонения сигнала. Связано с шумами и частотной нестабильностью задающего кварцевого генератора. Подробнее по ссылке и в инете выше.

Иными словами, наш пульт должен сформировать РРМ сигнал для 1-го канала равный 1500мс. Получив его, серва должна находится в среднем положении (в нуле).

Реально, из-за джиттера, сформированный сигнал постоянно скачет выше-ниже около 1500мс. Сигнал идет на передатчик, который имеет собственный джиттер. Наконец с приемника, со своим джиттером, сигнал приходит на сервомашинку...

Быстрые сервы будут чувствовать изменение сигнала и отработают его постоянным рысканием около нулевой точки....

Серва не будет стоять на месте. И конечно ее ресурс резко снизится.

Поэтому борьба с джиттером идет на всех ступеньках продвижения сигнала. В пульте, в передатчике, в приемнике и самой серве! Борьба приводит к заметному снижению скорости передачи сигнала и точности отработки машинки. Такова плата за то, что бы хоть как-то получить более-менее стабильный сигнал. Эта плата высока, но пока ничего другого не придумано...

Амплитуда дрожания при джиттере, обычно небольшая. На медленных и неточных сервах вообще может быть незаметна. Значит наше явление не джиттер... Что тогда?


Явление ДРОЖАНИЯ или ДРЕБЕЗГА

Это явление ДРОЖАНИЯ или ДРЕБЕЗГА. Проявляется на аналоговых и цифровых сервомешинках. Но имеет разную природу и значит решается разными методами.

Далее буду говорить о цифровых серво, как наиболее сложных устройствах и более подверженных Дрожанию.

Читатель ознакомился с начальной теорией выше. Углубимся в нудные теоретико-изыскания...

Цифровая сервомашинка - довольно сложное устройство с хитрым алгоритмом работы, от которого в бОльшей степени зависит то, как машинка будет работать. Т.е. все, что она умеет, знает, как ей крутиться, когда остановиться - находится во внутренней памяти процессора и я буду называть ее программа.

С другой стороны сервомашинка должна иметь низкую себестоимость. Иначе ценовой диапазон оттолкнет реальных покупателей. Что противоречит точной беспроблемной работе. Извечный компромисс деньги/качество.

Упрощение начинки и программы ведет к тому, что серва имеет оптимальные настройки только в небольшом диапазоне начальных условий по нагрузке, питанию, скорости. Отклонение в любую сторону параметров - ведет к ухудшению работы серв.

Из ссылки выше вспомним временную диаграмму. Допустим качалка сервы пробегает из 0 положения в +100. Перед окончанием своего пути (допустим на 85%) на мотор подается команда "реверс". Мотор работает в режиме противовключения, механизм с прицепленной нагрузкой приходит в энергичное торможение. По расчетам разработчиков, все должно быть ОК.

Изменим Задачу. Увеличим в 2 раза момент инерции (ссылку, что это искать самостоятельно! ) механизма. Серва пошла с отметки 0. На 85% включен реверс. Но к расчетному положению 100% механизм не остановится. Он проскочит отметку 100. Серва вынуждена возвращать механизм обратно к 100%

Имеем перерегулирование (читать самостоятельно!), которое обычно выражается в %.

В особых случаях, когда серва довольно быстрая, на нашей отметке 100% может возникнуть колебательное явление как затухающего, так и не затухающего характера.

Подадим команду встать в 0. Тоже самое. Возможно проскакивание механизмом 0-го положения с возникновением колебательного процесса.


Итог всему ВЫВОД:

Причина дрожания сервомашинок кроется в алгоритме работы (внутренней программе). Заложено разработчиком.

Дрожание немного усугубляется джиттером.

Наиболее подвержены скоростные сервы и сервы с программой, оптимизированной под выжимание скорости из медленной машинки.


Что делать?

Что сделать для устранения (уменьшения) перерегулирования и дрожания.

Вариантов немного:

п1. Уменьшение момента инерции.

п2. Получение более пологой временной диаграммы.

п3. Создание иного алгоритма управления, введение демпфирующих задержек.

п4. Замена на другую серву, на другой тип сервы.

Надеюсь с п1 большинству читателей все понятно.

п2. можно изменить введением дополнительного статического момента (разобрать самостоятельно! ). Многие выбирают именно этот путь.

Снижение питающего напряжения. И более радикально - применить двигатель с меньшим числом оборотов.

п3. скрыто в глубинах программирования и простому пользователю недоступно...

п4. Производители все разные, программы меняются от бренда к бренду, от сервы к серве, и от времени выхода сервы. Поэтому все у всех так непохоже... Одинаковые сервы, купленные в разное время или в разных местах могут оказаться с разными программами и значит иметь или не иметь склонность к дрожанию. Тем более у разных производителей...


Всё ерунда!

Точно знаю, знакомый моего знакомого "поиграл с программатором", уменьшил Dead band и стал сщщастлифф!!!

С программатором не нужно играть! Для начала нужно точно знать, что хотите изменить!

Приведу скрин с программатора Hiperion:

Касаемо Dead band:

Параметр устанавливает зону нечувствительности при изменении входного сигнала. Размерность мс.

Т.е. было 2мс, ставим 10мс. Центр 1500мс. Значит в диапазоне 1490-1510 серва не сдвинется с места. Все!

Каким боком Dead band влияет на дрожание при неизменных 1500мс?

Любой желающий может купить программатор и попробовать "сыграть" лично. У меня есть сервы Хайтек, есть программатор. О чем "играю", о том и пою.........

Есть снятое кино. В нем по всем законам жанра, с изрядным сопением и тяжелым дыханием запечатлено дрожание HS-7955TG при изменении Dead band. Да, изменение дрожания есть......характер дрожания...


Дело в электронике?

У меня есть сервы из разных партий. В одной плата на керамике, в другой на текстолите. Текстолитовые дрожат. Считаю дело в электронике...

Еще раз: Электроника остается электроникой. Все дело в МИКРОПРОГРАММЕ, невидимой невооруженным глазом... В простонародье - прошивка.


Дрожание цифры и аналога

Отдельным пунктом выделяю дрожание, присущее аналоговым и цифровым одновременно.

Здесь все проще. Причина в переменном резисторе и его механике. Это может быть:

  • плохой контакт токосъемника с токопроводящим слоем,
  • большие люфты в зацеплении движка резистора с валом шестерни,
  • люфт в выходных парах редуктора,
  • программная попытка максимально разогнать серву.

Дифференцировать п8 от предыдущего не просто, но возможно.

Желаю всем беспроблемных полетов и мягких посадок!


С уважением к читавшим,
Andrey Nasarov (Andry_M)

 

Обсудить на форуме

Ваша реклама



Copyright © 2007-2017 «AVmodels.ru»
Использование материалов сайта разрешается только с указанием ссылки на первоисточник.