Upewnij się, że mechaniczna gładkość: Sprawdź, czy róg serwo, powiązania i inne mechanicy poruszają się swobodnie bez punktów wiązania. Nadmierne tarcia znacznie zwiększa obciążenie serwomechanizmu.

3. Miary odporności na poziomie oprogramowania (ulepszenia uzupełniające)

Po wprowadzeniu środków sprzętowych oprogramowanie może jeszcze bardziej poprawić odporność.

1. Wdrożenie martwej strefy

W programie kontrolnym wdrożenie małej martwej strefy dla kąta docelowego. Na przykład wyślij nowe polecenie PWM tylko wtedy, gdy zmiana kąta docelowego przekracza ± 2 °. Zapobiega to jitterowi o wysokiej częstotliwości spowodowanej niewielkimi fluktuacjami sygnału.
2. Algorytmy filtrowania oprogramowania
Mediana średniego filtrowania: Weź wiele kolejnych próbek sygnału kontrolnego, odrzuć najwyższe i najniższe wartości i wykorzystaj średnią pozostałych wartości jako wyjściu. To skutecznie tłumi zakłócenia impulsu.
Filtr dolnoprzepustowego pierwszego rzędu: Wygładuj polecenie sterowania. Użyj wzoru: `wyjście = (α * poprzedni_utput) + ((1 - α) * prąd_input)`, gdzie α jest współczynnikiem wygładzania (między 0 a 1). Powoduje to gładszy ruch serwo i zmniejsza palant spowodowany nagłymi zmianami.
3. Monitorowanie wyjątków i ochrona
Jeśli sprzęt go obsługuje (np. Prądowe wykrywanie), program może monitorować prąd serwomechaniczny lub warunek przeciągania. Jeśli prąd nieprawidłowo przekroczy próg ustawiony, natychmiast zatrzymaj sygnał wyjściowy i wejdź do stanu ochronnego, aby zapobiec wypaleniu.
4. Podsumowanie i praktyczna lista kontrolna
Poprawa odporności na hałas powinna być zgodna z zasadą „najpierw sprzętu, oprogramowania drugiego”. Możesz użyć tej listy kontrolnej do przeglądu i optymalizacji systemu:
1. [] Sprawdź zasilacz: Użyj multimetru do pomiaru napięcia na zaciskach serwomechanizmu podczas pracy. Upewnij się, że jest stabilny i w zakresie znamionowym (np. 4,8 V-6,0 V). Jeśli wahania są duże, wzmocnij zasilanie.
2. [] Dodaj kondensatory: lutować 100 μf kondensator elektrolityczny i ceramiczny kondensator 0,1 μF bezpośrednio na szpilkach zasilania każdego serwomechanizmu (blisko złącza).

3. [] Zarządzaj okablowaniem: Oddziel przewody sygnału od przewodów silnika i zasilania.

4. [] Sprawdź uziemienie: Upewnij się, że połączenia uziemienia są niezawodne; Spróbuj wdrożyć schemat Star Grounding.

5. [] Sygnały filtra: eksperymentuj z dodaniem prostego filtra RC w liniach sygnałowych.
6. [] Optymalizuj oprogramowanie: Dodaj martwą strefę i algorytmy filtrowania oprogramowania do kodu.
7. [] Rozwiązania Ultimate: Jeśli zakłócenia są poważne, rozważ użycie modułów opto-izolatora lub zapewnienie dedykowanej baterii dla serwomotów.
Wdrażając te systematyczne miary, możesz znacznie zwiększyć odporność na hałas i ogólną stabilność systemu serwomechanizmu, zapewniając, że robot lub projekt działa z większą precyzją i niezawodnością.
Również lutuj ceramiczny kondensator 0,1 μF ~ 1 μF równolegle do filtra szumu o wysokiej częstotliwości.
Pro wskazówka: Im bliżej kondensatorów są do złącza energetycznego serwomechanizmu, tym lepiej działają.
Użyj obwodu filtra RC: Umieść rezystor o niskiej wartości (np. 1Ω) w szeregu z wejściem mocy serwomechanizmu, a następnie duży kondensator do uziemienia, tworząc filtr dolnoprzepustowy w celu dalszego wygładzenia napięcia.

2. Sygnał izolacji i ochrony
Trzymaj przewody sygnałowe z dala od przewodów zasilania: Podczas okablowania upewnij się, że przewody sygnałowe PWM są oddzielone od przewodów napędu silnika i kabli zasilania. Unikaj prowadzenia ich równolegle. Jeśli muszą przekroczyć, zrób to pod kątem 90 stopni.
Użyj ekranowanych lub skręconych przewodów pary: W przypadku linii sygnałowych użyj przewodu z osłoną plecioną, łącząc tarczę do uziemienia (tylko w jednym punkcie, zwykle uziemienia kontrolera*), aby skutecznie odporić na zewnętrzne EMI. Skręcone przewody pary mogą również pomóc w tłumieniu zakłóceń w trybie wspólnym.
Dodaj obwód filtra sygnału: Umieść mały rezystor (np. 100 Ω) w szeregu z linią sygnału, a następnie kondensator (np. 0,1 μf) z linii sygnału do uziemienia, tworząc filtr dolnoprzepustowy w celu usunięcia usterki sygnału.
Użyj opto-izolatorów: jest to ostateczne rozwiązanie. Umieszczenie modułu opto-izolatora między kontrolerem a serwo całkowicie rozbija połączenie elektryczne, zapobiegając propagowaniu szumu uziemienia i zakłóceniu zasilania z powrotem do kontrolera za pomocą linii sygnału. Dodaje koszty, ale jest niezwykle skuteczny.

3. Optymalizacja uziemienia (GND)
Upewnij się, że połączenia uziemienia są solidne i niskie poddychanie: Użyj wystarczająco grubych przewodów do podłączeń uziemienia. Upewnij się, że wszystkie podstawy (podłoże zasilania, podłoże kontrolera, grunt tarczy) Podziel wspólny punkt odniesienia, aby uniknąć tworzenia „pętli uziemienia”.
Użyj schematu uziemienia gwiazd: Podłącz przewody uziemiające ze wszystkich urządzeń do jednego centralnego punktu na podstawie zasilacza, a nie ich do końca. Zapobiega to różnicom potencjału gruntu między urządzeniami.

4. Rozważania mechaniczne i wybór
Wybierz odpowiedni serwo: Wybierz serwo z dużym momentem obrotowym i marginesem prędkości dla zamierzonego obciążenia. Unikaj ciągłego prowadzenia serwo na jego granicach, ponieważ zwiększa to ciepło i pobieranie prądu.