サーボ制御


Servo_control
サーボ制御は、サーボにPWM(パルス幅変調)信号を送信することにより、多くのタイプのRC /ホビイストサーボを制御する方法です。これは、パルスの幅(最も一般的な最新のホビーサーボ)のいずれかである可変幅の一連の繰り返しパルスです。または、パルス列のデューティサイクル(今日ではあまり一般的ではありません)によって、サーボによって達成される位置が決まります。PWM信号は、無線制御受信機からサーボに、またはArduinoなどの一般的なマイクロコントローラーから送信される場合が
サーボとレシーバーの接続
サーボモーターの典型的なPWMタイミングを示す図
小さなホビーサーボ(ラジコンまたはRCサーボと呼ばれることが多い)は、標準の3線式接続で接続されます。DC電源用に2本、制御用に1本で、制御パルスを伝送します。
パルスのパラメータは、最小パルス幅、最大パルス幅、および繰り返し率です。サーボの回転制約を考慮して、ニュートラルは回転の中心として定義されます。サーボが異なれば、回転に対する制約も異なりますが、ニュートラル位置は常に約1.5ミリ秒(ms)のパルス幅です。

コンテンツ
1 パルス持続時間
2 力
3 バリエーション
4 も参照してください
5 参考文献
6 外部リンク

パルス持続時間
最新のRCサーボでは、機械的な回転角度は、制御線に適用される電気パルスの幅によって決まります。これは、パルス幅変調の形式です。一般的なRCサーボは、20ミリ秒ごとにパルスが発生することを想定していますが、これはサーボごとに異なる広い範囲で変化する可能性がパルスの幅によって、モーターがどれだけ回転するかが決まります。たとえば、多くのRCサーボでは、1.5 msのパルスでモーターが90°の位置(ニュートラル位置)に回転します。ロータイム(および合計周期)は広範囲にわたって変化する可能性があり、サーボモーターの位置に影響を与えることなく、パルスごとに変化します。
最新のRCサーボ位置は、PWMデューティサイクル(つまり、オン時間とオフ時間)ではなく、パルスの幅によってのみ定義されます。(これは、たとえば、一部のDCモーター速度制御で使用されるPWMとは異なります)。ほとんどのRCサーボは、6ミリ秒ごとに1.5ミリ秒のパルス(25%のデューティサイクル)を受信すると、25ミリ秒ごとに1.5ミリ秒のパルス(6%のデューティサイクル)を受信した場合と同じ位置に移動します。どちらの場合も、それらは中央位置(ニュートラル位置)に向きを変えます。多くのRCサーボでは、リフレッシュレート(1秒間にパルスが送信される回数、別名パルス繰り返しレート)が40Hzから200Hzの範囲にある限り、リフレッシュレートの正確な値は関係ありません。
20 ms(50 Hz)の期間は、信号がPPM(パルス位置変調)形式でエンコードされて無線で送信された日から始まります。 PPM周期は約22.5ミリ秒で、PWMへの変換は簡単でした。PWMハイ状態の時間は、そのサーボのPPMパルスの時間位置でした。
ほとんどのRCレシーバーは、一定のフレームレートでRCサーボにパルスを送信し、ハイタイムのみを変更します。ただし、周波数(フレームレート)のみを変更することで、関数発生器を一定の10%デューティサイクルに設定して、RCサーボに全範囲を移動するように命令することができます。


これらのサーボが移動するように命令されると、それらはその位置に移動し、その位置を保持します。サーボが位置を保持しているときに外力がサーボを押すと、サーボはその位置からの移動に抵抗します。サーボが発揮できる最大の力は、サーボの定格トルクです。ただし、サーボはタイムアウト期間中のみその位置を保持します。サーボに所定の位置に留まるように指示するには、位置パルスを通常20ms以内に繰り返す必要が

バリエーション
1.5 ms未満のサーボにパルスが送信されると、サーボはある位置まで回転し、出力シャフトを中立点から反時計回りに数度保持します。パルスが1.5ミリ秒より広い場合、逆のことが起こります。サーボに有効な位置に回転するように命令するパルスの最小幅と最大幅は、各サーボの機能です。異なるブランド、および同じブランドの異なるサーボでさえ、異なる最大値と最小値を持ちます。一般に、最小パルスの幅は約1ミリ秒、最大パルスの幅は2ミリ秒です。

も参照してください
PIDコントローラー
サーボ(ラジコン)
サーボ帯域幅
サーボ機構

参考文献
^ ロンルンド。ウェイバックマシンで2013年1月19日にアーカイブされた「サーボ周波数と中心パルス幅情報」 。
^ ボブブリック。「サーボパルスからPWMへのコンバータ」「パルスがサーボに送信される速度は比較的重要ではありません」。
^ ロボット学会:サーボ。
^ ポロル。「サーボ制御インターフェースの詳細」「サーボ制御信号…パルス幅が同じであれば、パルス列の周波数はサーボ位置に影響しません」。
^ 「サーボモータープログラミング入門」 ^ 「PWMを理解する」。
^ 「サーボ」。
^ 4QD-TEC。「パルス幅位置サーボ」。
^ 「サーボ制御」。
^ serge.laforest.free.fr。
^ 「サーボモーターの運転」。

外部リンク
趣味サーボの基本