无人机结构与系统 第2版 课件. 第23次课4.3舵机_第1页
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第4章无人机航电系统第4章飞行控制系统概述4.1传感器4.2舵机4.3导航系统4.4观看视频提问：普通固定翼上需要几个舵机？4.3舵机4.3.1、概述舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。早期在模型上使用最多，主要用于控制模型的舵面，所以俗称舵机。控制方式是闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达，英文servo。4.3舵机4.3.1概述目前，在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中已经得到了普遍应用。4.3舵机舵机的分类1)按采用的能源分：气动舵机、电动舵机和液压舵机；2)按功用分：横舵机、直舵机和差动舵机；3)按操舵方式分：比例式舵机和继电式舵机。4.3.1概述4.3.2组成4.3舵机外壳一般是塑料的，特殊的舵机可能会有金属铝合金外壳。金属外壳能够提供更好的散热，可以让舵机内的电机运行在更高功率下，以提供更高的扭矩输出。金属外壳也可以提供更牢固的固定位置。齿轮箱有塑料齿轮、混合齿轮、金属齿轮。种类强度扭矩成本噪音塑料齿轮小小低小混合齿轮中中中中金属齿轮大大高大4.3.3控制原理控制电路接收信号源的控制脉冲，并驱动电机转动；齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量舵机轴转动角度；电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度，然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。4.3舵机依据控制原理，舵机分为模拟舵机和数字舵机，常用是传统的PWM协议。4.3.3控制原理4.3.4性能参数（1）转速由舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来衡量，常见舵机的速度一般在0.11~0.21S/60°之间。4.3舵机（2）转矩在舵盘上距舵机轴中心水平距离1CM处，舵机能够带动的物体重量。单位是KG·CM4.3.4性能参数（3）电压舵机推荐的电压一般都是4.8V或6V。当然，有的舵机可以在7V以上工作，比如12V的舵机也不少。较高的电压可以提高电机的速度和扭矩。选择舵机还需要看我们的控制卡所能提供的电压。4.3.4性能参数（4）尺寸、重量和材质舵机的功率（速度×转矩）和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度，一般同样品牌的舵机，功率密度大的价格高。4.3.4性能参数总结1.掌握舵机功能；2.了解舵机应用及种类；3.掌握舵机主要组成部分；4.了解舵机每部分性能;5.了解舵机控制原理及PWM协议。

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