雷傲知识堂－正确调整舵机和连杆

alden

  许多爱好者在调整飞机时，特别是初学者，往往会忽略了舵机和连杆调整的细节，尤其是采用高档遥控器，认为只要连杆和舵机连接上了，后面就全用遥控器来调整，最后舵面上下能“停”在要求的位置就可以了。其实这种忽略“过程”的“潇洒”调整必定会使飞机的操纵性能下降，还“浪费”了舵机宝贵的控制精度。

首先，是要尽可能多的利用舵机的控制精度。
　
    我们可以从一些遥控器的型号中了解到遥控器的精度，如PCM1024 就表明该设备是10位精度的，其内部的AD转换精度是10位，能将参考电压分成210份……（这么一直说下去太难理解，也就能蒙蒙专业人员，下面按普通话说……）
“1024”的意思就是将操纵杆的行程等分为1024个位置，并给每个位置排一个编号，如将操纵杆推到最上面的位置叫“0”，把向下的一个位置叫“1”，把再向下的一个位置叫“2”……以此类推，操纵杆推到最下面的位置叫“1023”，共1024个位置。这样操纵杆的每一个位置就都有了一个“名字”，发射机只需要将一个位置的“名字”通过接收机告诉舵机，舵机就可以根据这个“名字”把舵机摇臂转到相对应的角度了。对于舵机来说，一般舵机的旋转范围是±45度，如果发射机的精度还是1024，则舵机就是按±45度得范围等分成1024个位置，简单做一下除法可以计算出舵机的理论最小分度是：90度/1024≈0.09度，这就是舵机的理论精度。
　

[ 本帖最后由 alden 于 2009-8-26 02:10 编辑 ]

lsplwq

好贴，感谢分享。

25495917

好贴！顶老大！

alden

下面再说说舵机摇臂与舵角的安装关系。
　
我们知道舵机是将旋转运动转化为连杆的直线运动，再由连杆的直线运动转化为舵面的旋转运动。看起来初始运动和结果都是旋转，对连杆与舵机摇臂和舵角的连接没有什么特殊要求。但要将舵机的运动准确地在舵面上复现，还是要遵循一定的规律。那就是应尽量保证舵机摇臂与舵角平行，如果摇臂与舵角的使用长度不同，则不能把整摇臂在任何位置时都与舵角平行，这时则应尽量保证舵机摇臂在中立位置时与舵角平行。
　
我们知道平行四边形两对边与底边的角度相等，连杆机构正是使用这个原理。但是，如果舵机摇臂的使用长度和舵角的使用长度不相同，则不能保证舵角与摇臂时时刻刻平行，这时应确保舵机在中立位置时与舵角平行。

alden

精度的概念理解起来有点像“大楼和电梯”。一栋大楼被分成许多“层”，也就是“位置”，每一层都有一个“名字”，如“五层”、“八层”等等，而电梯就好比舵机，他只会停在一层的整数倍上，如1的2倍的“二层”、1的16倍的“十六层”，而不会停在两层的中间。同样，一但精度和起始位置确定了，舵机也只会停在“精度”的整数倍上。如果精度还是0.09度，则舵机只会停在0度、0.09度、0.18度……9.09度……的位置。如果放大来看，舵机其实是在“一格一格”地转动。
　
但刚才所说的还都是舵机的理论精度，实际使用时舵机多少都会受到阻力，由于受到的阻力和舵机内部控制规律共同作用，舵机的实际控制精度要低很多，这点在非数字舵机和小扭力舵机上尤为明显。虽然无法定量分析，但可以做一个简单的实验加以验证：将舵机连接到接收机的任一通道，接通发射机和接收机的电源，用手慢慢转动舵机摇臂，随着用力的加大，会发现虽然舵机会产生很大的反扭力，但摇臂还是会稍稍偏离原来的位置，这时偏离的角度就是舵机当前状态的实际精度，这已远远大于理论精度了。
　
前面我们了解到舵机的控制精度，现在就要想方设法来尽可能多的利用其精度，来达到最好的控制效果。其实道理也很简单，只要让舵机满行程工作就可以了。
　
假如舵面要求的偏转角度是±10度，则需要调整舵机摇臂和舵面舵角的使用长度，使舵机±45度的偏转范围对应到舵面的±10度的偏转范围。舵机达到满行程工作，这样不仅没有损失控制精度，同时还减轻了舵机的负荷。
其次，舵机的中立位置不一定要调整到舵面的“零”位。
　
要具体情况具体分析。以直升机的总距（旋翼迎角）的调整为例，直升机在飞行时需要靠旋翼产生的升力来抵消飞机自身的重量。这就使得直升机在悬停时的旋翼迎角不为零，一般在5~5.5度。而在普通飞行状态的最大迎角和最小迎角分别是10~11度和-2~-5度（在3D飞行中正负迎角基本是相同的，这种特技飞行对操纵者的控制技术要求很高，这里就不作详细论述了）。如果这时还将舵机的中立位置调整到旋翼的0度迎角，再通过调整遥控器的“行程设置”功能，将舵机的正行程限制到10度迎角位置，负行程限制到-2度迎角位置，就会产生两个问题：一是迎角的控制精度下降；二是舵机的动作不均匀。
　
还以PCM1024设备为例，理论上旋翼在0~10度偏角范围和0~-2度偏角范围都各应有512个分度，但经过上述调整后，如果保证0~10度偏角一侧有512个分度，则在0~-2度偏角一侧就只剩下 512 ╳ 2/10 = 102.4个分度了，一下少分了400多格，总距控制精度降低了80%！原因就在当改变舵机行程时，舵机的原有精度是不变的，缩减行程只是把多余的分度“砍”掉了，而不是把分度“压缩”。