En servo er en type posisjons- (vinkel-) servodriver, som består av elektroniske og mekaniske kontrollkomponenter. Når kontrollsignalet sendes inn, justerer den elektroniske kontrolldelen rotasjonsvinkelen og hastigheten til likestrømsmotorens utgang i henhold til kontrollerens instruksjoner, som konverteres til forskyvning av kontrollflaten og tilsvarende vinkelendringer av den mekaniske delen. Servoens utgangsaksel er koblet til et posisjonstilbakemeldingspotensiometer, som sender tilbake spenningssignalet fra utgangsvinkelen til kontrollkretskortet gjennom potensiometeret, og dermed oppnår lukket sløyfekontroll.
2. Bruksområde for ubemannede luftfartøyer
Bruken av servoer i droner er omfattende og kritisk, hovedsakelig reflektert i følgende aspekter:
1. Flykontroll (rorkontroll)
① Styring av kurs og pitch: Droneservoen brukes hovedsakelig til å kontrollere kurs og pitch under flyging, på samme måte som styremaskinen i en bil. Ved å endre posisjonen til kontrollflatene (som ror og høyderor) i forhold til dronen, kan servoen generere den nødvendige manøvreringseffekten, justere flyets stilling og kontrollere flyretningen. Dette gjør at dronen kan fly langs en forhåndsbestemt rute, og oppnå stabil sving, start og landing.
② Stillingsjustering: Under flyging må droner stadig justere stillingen sin for å takle ulike komplekse miljøer. Servomotoren kontrollerer presist vinkelendringene på kontrollflaten for å hjelpe dronen med å oppnå rask stillingsjustering, noe som sikrer flystabilitet og sikkerhet.
2. Motorgass og gassregulering
Som en aktuator mottar servoen elektriske signaler fra flykontrollsystemet for å nøyaktig kontrollere åpnings- og lukkevinklene til gass- og luftdørene, og dermed justere drivstofftilførselen og inntaksvolumet, oppnå presis kontroll over motorens skyvekraft og forbedre flyets flyytelse og drivstoffeffektivitet.
Denne typen servo har svært høye krav til nøyaktighet, responshastighet, jordskjelvmotstand, høy temperaturmotstand, anti-interferens, etc. For tiden har DSpower overvunnet disse utfordringene og oppnådd modne applikasjoner for masseproduksjon.
3. Andre strukturelle kontroller
① Gimbalrotasjon: I ubemannede luftfartøyer utstyrt med gimbal er servoen også ansvarlig for å kontrollere rotasjonen til gimbalen. Ved å kontrollere den horisontale og vertikale rotasjonen av gimbalen kan servoen oppnå presis posisjonering av kameraet og justering av opptaksvinkelen, noe som gir bilder og videoer av høy kvalitet for applikasjoner som luftfotografering og overvåking.
② Andre aktuatorer: I tillegg til bruksområdene ovenfor, kan servoer også brukes til å styre andre aktuatorer på droner, for eksempel kasteanordninger, låseanordninger for forkle osv. Implementeringen av disse funksjonene er avhengig av servoens høye presisjon og pålitelighet.
2. Type og valg
1. PWM-servo: I små og mellomstore ubemannede luftfartøyer er PWM-servo mye brukt på grunn av god kompatibilitet, sterk eksplosiv kraft og enkel kontroll. PWM-servoer styres av pulsbreddemodulasjonssignaler, som har rask responshastighet og høy nøyaktighet.
2. Bussservo: For store droner eller droner som krever komplekse handlinger, er busservo et bedre valg. Bussservoen bruker seriell kommunikasjon, slik at flere servoer kan styres sentralt via et hovedkontrollkort. De bruker vanligvis magnetiske kodere for posisjonstilbakemelding, som har høyere nøyaktighet og lengre levetid, og kan gi tilbakemelding på ulike data for bedre å overvåke og kontrollere dronens driftsstatus.
3. Fordeler og utfordringer
Bruken av servoer innen dronebransjen har betydelige fordeler, som liten størrelse, lett vekt, enkel struktur og enkel installasjon. Med den kontinuerlige utviklingen og populariseringen av droneteknologi har det imidlertid blitt stilt høyere krav til nøyaktighet, stabilitet og pålitelighet til servoer. Derfor er det nødvendig å vurdere dronens spesifikke behov og arbeidsmiljø grundig når man velger og bruker servoer for å sikre sikker og stabil drift.
DSpower har utviklet servoer i «W»-serien for ubemannede luftfartøyer, med metallhus og superlav temperaturmotstand på opptil –55 ℃. De styres alle via CAN-buss og har en vanntetthetsklassifisering på IPX7. De har fordelene med høy presisjon, rask respons, antivibrasjon og antielektromagnetisk interferens. Alle er velkomne til å ta kontakt.
Oppsummert er bruken av servoer innen ubemannede luftfartøyer ikke begrenset til grunnleggende funksjoner som flykontroll og justering av retning, men involverer også flere aspekter som å utføre komplekse handlinger og gi høypresisjonskontroll. Med kontinuerlig teknologisk utvikling og utvidelse av bruksområder vil bruksmulighetene for servoer innen ubemannede luftfartøyer bli enda bredere.
Publisert: 23. september 2024