1、 Nguyên lý hoạt động của servo
Servo là một loại servo driver vị trí (góc), bao gồm các thành phần điều khiển điện tử và cơ khí. Khi tín hiệu điều khiển được đưa vào, bộ phận điều khiển điện tử sẽ điều chỉnh góc quay và tốc độ đầu ra của động cơ DC theo lệnh của bộ điều khiển, sau đó được chuyển đổi thành độ dịch chuyển của bề mặt điều khiển và các thay đổi góc tương ứng bởi bộ phận cơ khí. Trục đầu ra của servo được kết nối với một biến trở phản hồi vị trí, biến trở này đưa tín hiệu điện áp của góc đầu ra về bảng mạch điều khiển thông qua biến trở, nhờ đó đạt được điều khiển vòng kín.
2、 Ứng dụng trên máy bay không người lái
Việc ứng dụng servo trong máy bay không người lái rất rộng rãi và quan trọng, chủ yếu thể hiện ở các khía cạnh sau:
1. Kiểm soát chuyến bay (điều khiển bánh lái)
① Điều khiển hướng và độ cao: Servo của drone chủ yếu được sử dụng để điều khiển hướng và độ cao trong quá trình bay, tương tự như hệ thống lái của ô tô. Bằng cách thay đổi vị trí của các bề mặt điều khiển (như bánh lái và thang lái) so với drone, servo có thể tạo ra hiệu ứng điều khiển cần thiết, điều chỉnh độ cao của máy bay và điều khiển hướng bay. Điều này cho phép drone bay theo một lộ trình được xác định trước, đạt được khả năng quay vòng và cất cánh, hạ cánh ổn định.
② Điều chỉnh độ cao: Trong quá trình bay, máy bay không người lái cần liên tục điều chỉnh độ cao để thích ứng với nhiều môi trường phức tạp. Động cơ servo điều khiển chính xác sự thay đổi góc của bề mặt điều khiển, giúp máy bay không người lái điều chỉnh độ cao nhanh chóng, đảm bảo sự ổn định và an toàn khi bay.
2. Bướm ga động cơ và điều khiển bướm ga
Với vai trò là bộ truyền động, servo nhận tín hiệu điện từ hệ thống điều khiển bay để điều khiển chính xác góc mở và đóng của bướm ga và cửa gió, do đó điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp và lượng khí nạp, kiểm soát chính xác lực đẩy của động cơ và cải thiện hiệu suất bay cũng như hiệu suất nhiên liệu của máy bay.
Loại servo này có yêu cầu rất cao về độ chính xác, tốc độ phản hồi, khả năng chống động đất, khả năng chịu nhiệt độ cao, chống nhiễu, v.v. Hiện nay, DSpower đã vượt qua những thách thức này và đạt được các ứng dụng hoàn thiện cho sản xuất hàng loạt.
3. Các biện pháp kiểm soát cấu trúc khác
① Xoay gimbal: Trong các máy bay không người lái được trang bị gimbal, servo cũng chịu trách nhiệm điều khiển chuyển động xoay của gimbal. Bằng cách điều khiển chuyển động xoay ngang và dọc của gimbal, servo có thể định vị chính xác camera và điều chỉnh góc quay, cung cấp hình ảnh và video chất lượng cao cho các ứng dụng như chụp ảnh trên không và giám sát.
② Các bộ truyền động khác: Ngoài các ứng dụng trên, servo cũng có thể được sử dụng để điều khiển các bộ truyền động khác của máy bay không người lái, chẳng hạn như thiết bị ném, thiết bị khóa tạp dề, v.v. Việc thực hiện các chức năng này phụ thuộc vào độ chính xác và độ tin cậy cao của servo.
2、 Loại và lựa chọn
1. Servo PWM: Servo PWM được sử dụng rộng rãi trong các máy bay không người lái cỡ nhỏ và vừa nhờ khả năng tương thích tốt, công suất nổ mạnh và thao tác điều khiển đơn giản. Servo PWM được điều khiển bằng tín hiệu điều chế độ rộng xung, có tốc độ phản hồi nhanh và độ chính xác cao.
2. Bus servo: Đối với máy bay không người lái cỡ lớn hoặc máy bay không người lái đòi hỏi các thao tác phức tạp, bus servo là lựa chọn tốt hơn. Bus servo sử dụng giao tiếp nối tiếp, cho phép điều khiển tập trung nhiều servo thông qua bảng điều khiển chính. Chúng thường sử dụng bộ mã hóa từ tính để phản hồi vị trí, có độ chính xác cao hơn và tuổi thọ dài hơn, đồng thời có thể cung cấp phản hồi về nhiều dữ liệu khác nhau để giám sát và kiểm soát tốt hơn trạng thái hoạt động của máy bay không người lái.
3、 Ưu điểm và thách thức
Việc ứng dụng servo trong lĩnh vực máy bay không người lái có những ưu điểm đáng kể như kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, cấu trúc đơn giản và dễ lắp đặt. Tuy nhiên, với sự phát triển và phổ biến không ngừng của công nghệ máy bay không người lái, các yêu cầu về độ chính xác, độ ổn định và độ tin cậy của servo ngày càng cao. Do đó, khi lựa chọn và sử dụng servo, cần cân nhắc toàn diện nhu cầu cụ thể và môi trường làm việc của máy bay không người lái để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định.
DSpower đã phát triển servo dòng "W" cho máy bay không người lái, với vỏ ngoài hoàn toàn bằng kim loại và khả năng chịu nhiệt độ cực thấp lên đến -55℃. Tất cả đều được điều khiển bằng bus CAN và có khả năng chống nước đạt chuẩn IPX7. Ưu điểm của chúng là độ chính xác cao, phản hồi nhanh, chống rung và chống nhiễu điện từ. Hoan nghênh mọi người đến tham khảo.
Tóm lại, ứng dụng servo trong lĩnh vực máy bay không người lái không chỉ giới hạn ở các chức năng cơ bản như điều khiển bay và điều chỉnh tư thế, mà còn liên quan đến nhiều khía cạnh khác như thực hiện các hành động phức tạp và cung cấp khả năng điều khiển chính xác cao. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và sự mở rộng các kịch bản ứng dụng, triển vọng ứng dụng của servo trong lĩnh vực máy bay không người lái sẽ còn rộng mở hơn nữa.
Thời gian đăng: 23-09-2024