舵机测试报告
舵机系泊实验
舵机系泊实验
一．试验要求
1．舵角指示器校对.以舵角机械舵角指示器的示角为基准。
校对电动舵角指示器，误差不大于±1º，但是舵角处在零度位置时各舵角指示器应无误差。
舵角电气限位应在左35º
±1º或右35º±1º时停止转动。
机械限位角度一般应大于电气限位1º-1.5º舵角最大不得超过37º左(右)舵到右(左)舵35º-30º所需时间不大于28秒。
二.试验方法
1.舵角指示器校对，以舵机上的机械舵角指示器的示角为基准。
校对驾驶室，舵机舱的电
动指示器的正确性，校验时自0º分别向两舷操舵，每转5º校对一次舵角指示器，根据舵机上机械舵角指示器的角度，检验驾驶室和舵机房的电动舵角指示器的角度指示值误差是否在规定范围内，校对时应来回各校对一次，并做好记录。
2.检验电气限位开关动作的正确性，操舵至规定限位舵角时。
舵机应停止转动，检验时，
左.右限位舵角应各试验1-2次
3.报警试验低油位将油箱内的油位放至低油时应能发出声光报警,另一种方法是将浮子
开关拆下(或短接触点)失电报警其方法是断开配电板电源开关或控制箱电源开关,此时应发出声光报警, 电机过载其方法是通过控制箱内的有关触点.用模拟办法进行,应发出声光报警.。
舵机转速转向控制实验报告
舵机转速转向控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过掌握舵机的转速、转向控制，加深对舵机工作原理的理解，掌握相关控制技术的应用。
二、实验器材舵机、快速电子开关、直流电源、万用表、工具箱。
三、实验原理舵机是一种常用的控制元件，广泛应用于无人机、航空、机器人等领域。
它通过输入电信号，控制电机的速度和方向来实现转动。
舵机可以分为定速舵机和变速舵机两种，而其中变速舵机更能满足各种场合的需要。
本实验所用的舵机为变速舵机。
它可以按照输入的电信号的占空比来控制舵机的速度和方向，一般的电调模块会利用江苏快3现场开奖的PWM信号控制舵机。
PWM信号由一个矩形波脉冲序列组成，其占空比代表高电平出现的百分比，当占空比较大时，矩形波的高电平时间就较长，此时舵机就会运动速度较快，反之当占空比较小时，矩形波的高电平出现时间就较短，此时舵机就会运动速度较缓慢。
四、实验步骤1. 收集舵机转速和转向控制的相关知识并阅读相关文献。
2. 准备实验器材，将变速舵机按照说明书接好。
3. 打开直流电源，将它设为合适的电压值。
4. 使用万用表检测电源的正负极，连接快速电子开关，并将舵机的三个引脚分别连接到电源、地和电调信号端口。
5. 打开快速电子开关，连接到江苏快3现场开奖的PWM信号源。
6. 按照实验说明书的要求，将闪烁次数的总数改变为不同的数值，比较不同闪烁次数对舵机的速度、转向控制的影响，并记录下相关数据。
7. 将记录下来的数据加以整理，并得到结论。
五、实验结果及分析本实验分别测试了舵机不同的闪烁次数对其速度和转向控制的影响。
从实验结果和所得到的数据可以看出，随着闪烁次数的增加，舵机的速度越来越快，但同时其转向控制更加困难，需要更加准确的控制方法来调整。
根据结果可以得出结论，舵机的运行速度和转向控制均由其输入电信号的占空比控制，但随着输入信号占空比的变化，两者之间的关系会发生变化。
当进行舵机的控制操作时，需要根据具体情况来出发占空比大小，才能得到满意的控制效果。
舵机研究报告
舵机研究报告
舵机是一种将电信号转为机械运动的设备，常用于控制机器人的运动或调节物体的位置。
舵机通常由电机、传感器和控制电路构成。
舵机的工作原理是，通过控制电路将电信号转为PWM信号，
然后传给电机驱动电路，电机驱动电路再根据PWM信号的高
低电平控制电机的转动角度。
舵机内部还装有位置传感器，可以感知电机的位置并与控制电路进行反馈，从而实现精确的角度控制。
舵机的特点是具有很高的精度和稳定性，可以实现准确的位置控制。
它们通常有固定的工作角度范围，例如180度或360度。
舵机的工作电压和电流也有一定的范围，需要根据具体的应用场景进行选择。
舵机在机器人领域有广泛的应用，可以用于控制机器人的关节运动，使机器人能够准确地完成各种动作。
舵机也常用于航模、车模和船模等遥控玩具中，可以控制模型的转向、舵机或其他运动。
在舵机的研究中，常常涉及到舵机的控制算法和控制系统设计。
例如，通过PID控制算法可以实现舵机的准确跟随和稳定控制。
此外，还有一些研究关注舵机的结构和材料，以提高其性能和寿命。
总的来说，舵机是一种重要的电机设备，具有广泛的应用领域。
在舵机的研究中，控制算法和系统设计是重要的研究方向，也有一些研究关注舵机的结构和材料。
随着机器人技术和遥控玩具的发展，舵机的应用前景将更加广阔。
液压舵机的操作实验
实验操作人员需经过专业培训 ，熟悉设备操作规程。
实验过程中，操作人员应佩戴 防护眼镜、手套等个人防护装 备。
实验场地应保持整洁，无杂物 ，确保安全通道畅通。
实验步骤详解
实验前准备
检查液压舵机设备及 实验所需工具，确保 完好无损。
启动液压舵机
按照操作规程启动液 压舵机，检查设备运 行是否正常。
03
确认液压舵机的速度是否稳定，无异常波动或超速现象。
液压舵机停止操作
停止操作前准备
确认液压舵机的停止操作是否符合安全规定，了解紧急停止按钮 的位置。
停止操作
按下停止按钮或拉动紧急停止杆，观察液压舵机是否立即停止运行。
停止后检查
确认液压舵机完全停止，无残余动作或异常声音。
03 实验操作过程
安全注意事项
实验结论总结
实验总结
通过本次实验，我们了解 了液压舵机的性能表现， 验证了其在实际应用中的 可行性。
优缺点分析
对液压舵机的优缺点进行 分析，为其后续的应用和 改进提供参考。
展望
根据实验结果和优缺点分 析，提出对液压舵机未来 研究和应用的展望。
05 实验问题与改进
实验中遇到的问题及解决方案
问题1
对实验的改进建议
1 2
建议1
增加实验样本量，以提高实验的可靠性和准确性。
建议2
引入更多的控制变量，以更全面地研究液压舵机 的性能。
3
建议3
采用先进的测试设备和技术，以提高实验数据的 测量精度和可靠性。
பைடு நூலகம்
对未来实验的展望
展望1
研究液压舵机在不同工况下的性能表现，如不同 压力、不同转速下的性能表现。
电动舵机结构原理及检测项目分析
电动舵机结构原理及检测项目分析摘要：电动舵机是集自动控制、电力电子技术、精密制造等多种专业于一体的综合性机电产品。
各种类型的舵机根据各自舵回路放大器输出的信号，分别操纵被控舵面工作，从而达到飞行角运动或轨迹运动的自动稳定和控制。
作为无人机航空电子系统的重要组成部分，某型电动舵机可接收来自机载飞行控制计算机的输出控制信号，带动无人机左、右副翼舵面、升降舵面、方向舵面按控制要求进行偏转工作，实现对无人机的飞行控制。
关键词：电动舵机、结构、工作原理、性能测试一、电动舵机系统的结构组成电动伺服舵机系统本身是一个闭环角位置随动系统，它操纵舵面偏转的执行机构是电动机。
一般由控制器、驱动器、伺服电机、减速传动机构和反馈电位器等五大部分组成。
通常情况下，电动舵机系统的组成如图所示。
它是一个典型的位置反馈系统。
电动舵机系统组成框图二、电动舵机系统的工作原理一架无人机共有三个相同的电动舵机，分别为升降、副翼、方向舵机，它们根据飞控系统各回路输出的信号分别去控制无人机的三个舵面，从而达到自动控制无人机的目的。
电动舵机是根据飞行控制计算机的指令产生一个输出，这个输出控制舵面的操纵量，用来操纵控制舵面的偏转。
电动舵机系统的工作原理是，根据飞控系统控制电路的输出大小和极性的舵控制信号，操纵无人机的舵面转动。
当实际舵偏角δ与要求的角度存在误差时，在控制器的作用下产生误差电压信号，该误差经过驱动器进行功率放大后，驱动伺服电机转动。
伺服电机的力矩通过减速传动机构放大，带动舵面，使舵面向要求的角度偏转。
误差为正时，加在伺服电机上的直流平均电压为正，舵面向正方向转动；误差为负时，加在伺服电机上的直流平均电压为负，舵面向负方向转动。
当舵面偏转到要求的角度时，误差信号为零，加在伺服电机上的直流平均电压为零，舵面失去驱动力矩停止转动。
舵面转动的角度δ，通过反馈电位器形成舵反馈信号，提供给控制器，形成系统的闭环控制。
直流伺服电机通常具有较高的额定转速和较小的额定转矩，要达到电动舵机要求的角速度和输出力矩，就必须配备较大减速比的传动装置。
舵机测试实验报告
舵机测试实验报告舵机测试实验报告张冲一、实验目的为了较好的设计旋翼无人机的舵机控制系统，必须首先确定舵机的旋转精度，舵机精度的高低直接影响控制的精度。
如果舵机的精度达到1°，那么我们现有的控制方式将能很好的实现舵机的控制，从而保证旋翼无人机控制系统的精度。
如果达不到1°，那么我们需要根据舵机的实际精度来改进控制方式，使其尽可能的满足旋翼无人机的控制要求。
所以我们设计了这个舵机测试实验来验证S3156型舵机精度能否达到1°。
二、实验原理如图1，舵机的控制信号是脉冲宽度调制(Pulse Wide Modulator，PWM)信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
图1 PWM控制信号(左图) 实测得PWM信号(右图) 受到舵机测试仪给出的PWM控制信号之后，与舵机相连的指针将发生偏转，偏转变化量将通过转台刻度读出。
如果舵机输出位置精度达到1 ，则满足设计要求。
图2舵机精度测试平台1、把舵机固定在转台中央，使得舵机的转子与转台的圆心重合。
2、把舵机输入端连接到舵机测试仪的输出端，把舵机测试仪接上电源3、把测试仪的输出端连上示波器，系统连接完成如下图3。
4、打开示波器电源，手动微调一下舵机测试仪，使其偏转角度尽可能的小，用游标转盘精确的量出偏转的角度并记录下来；从示波器上读出PWM 波的周期以及高电平部分持续时间，并记录下来。
先从0°一直测到30°，然后再从0°测到-30°。
图3 系统连线实拍图四、实验器材示波器，S3156高精度舵机，舵机测试仪，转台，电源，导线。
舵机具体的选择标准如下：1、质量在10g 以内的微型数字舵机，尽量减少RUA V 总重2、速度0.160s （即舵机偏转60需要0.1s ）左右 3、输出力矩0.23Servo M kg cm >?其中，PWM 波周期是恒值ms .516T =，电源输出电压V 5U =。
升降舵时域响应辨识实验实验报告
升降舵时域响应辨识实验实验报告2015年5月9日星期六升降舵时域响应辨识实验实验报告一、一、实验目的实验目的1) 熟悉舵机的指标与要求；2) 熟悉舵系统响应测试原理；3) 掌握舵系统响应测试原理及方法。
二、二、实验任务实验任务1) 利用阶跃响应方法进行传递函数模型的辨识；2) 将实验数据与模型数据的阶跃响应数据对比分析。
三、三、实验设备器材实验设备器材1) 弹载控制器；2) 舵系统；3) 测试计算机。
四、四、实验原理实验原理通过测试计算机和弹载控制器给舵系统（如升降舵）施加一阶跃信号，采集升降舵的反馈信号，得到阶跃响应曲线。
对数据进行归一化处理后，重新绘制单位阶跃响应曲线，从图中可以读取出峰值时间t p 和最大超调量M p 。
升降舵系统为二阶欠阻尼系统，根据如下方程可以求出二阶模型参数，即 1−=1− =−ln (2−1) 由此可以求取升降舵的传递函数。
五、五、实验内容及数据处理实验内容及数据处理i. 获取实验数据1) 检查测试计算机、弹载控制器和舵系统的连接状态；2) 在测试计算机上启动测试实验软件包，选择舵系统时域响应选项卡；3) 置弹载控制器为舵系统实验模式，上电，待系统工作稳定；4) 在测试计算机上，选择舵为升降舵，并发送舵机归零信号；5)设置阶跃指令信号幅值为+10V，并启动舵机，10s后停止舵机；6)保持实验数据，绘制阶跃响应曲线。
ii. 模型辨识对阶跃响应数据进行归一化处理，其方法为：求取阶跃响应数据的稳态值与阶跃信号幅值之比K，将每个时间点上的阶跃响应数据均除以阶跃信号幅值后重新绘制阶跃响应曲线。
在MATLAB 中，输入如下命令：clear;clcA=xlsread('SJD');figure(1)plot(A(:,1)-203.75,A(:,4)) %绘制原始曲线grid ontitle('图1 原始响应曲线')t=A(:,1)-203.75; %将时间初值置零y=A(:,4)/15.3581; %响应数据归一化figure(2)plot(t,y) %绘制单位阶跃响应曲线grid ontitle('图2 单位阶跃响应曲线')[Mp,n]=max(y);tp=t(n); %找出y的最大值及其对应时间hold onplot(tp,Mp,'*') %峰值点显示及其坐标标注text(tp,Mp,'(0.16,1.08)')text(t(570),y(570)+0.05,'1.0018')保存并运行，其运行结果如图1和图2。
舵机测试报告
舵机测试报告经过这段时间对舵机的测试，我现在将测试舵机的一些成果和心得记录下来。
以下未必是舵机可能出现的所有问题，但已经可以对实验室现有的舵机进行充分利用。
一、舵机的原理控制信号由接受通道进入调制芯片，获得直流偏置电压。
它内部含有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准电压，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压输出。
最后电压差的正负输出到电机驱动芯片，决定电机的正反转。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压为0，电机停止转动。
以180°角度舵机为例，舵机的控制需要制作20ms周期的时基脉冲，用以和舵机内部基准电压作比较，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms到2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以1.5ms为0°标定，即0.5ms为-90°，1.0ms为-45°，1.5ms为0°，2ms为45°，2.5ms 为90°。
但实际舵机大部分并非180°范围，这里使用180°范围是为了方便举例，建议实际使用时角度控制为0°范围正负60°内，即120°范围内使用舵机。
很多舵机的位置等级有1024个，如果舵机的有效角度范围为180°，其控制的角度精度可以达到180°/1024约为0.18°，即要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。
由于单片机采用定时器中断模拟PWM信号输出，单片机无法达到2us的控制精度，本报告采用两种单片机，控制角度精度为别达到9°和0.9°，稍后会有介绍二、舵机控制PWM脉宽调制值的设定设所选单片机的晶振频率为fosc，AT89S52单片机机的T=12/fosc，定时器中断采用方式2,8位自动重装定时器，定位100us 中断一次，初值等于100/T。
在定时器中断服务程序中使用两个全局变量，一个变量控制高电平时间，一个变量控制低电平时间，两个变量的和为20*1000/100=200，控制PWM脉宽即控制这两个变量的值。
舵机测试
伺服舵机测试方法一、 目的:本测试方法说明有关舵机的测试, 记录和判定方法二、 堵转扭力测试测试设备：舵机控制器舵机固定夹具扭力计电流表操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机的旋转输出轴固定在扭力计的轴心3舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置4用舵机固定夹具紧夹舵机, 注意不能让舵机转轴受力5使舵机控制器的脉宽输出变成 2ms, 记录扭力计上显示的"正向堵转扭力" 和电源输出的电流6使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 确定扭力计上显示为零, 表示舵机没有受力7使舵机控制器的脉宽输出变成 0.8ms, 记录扭力计上显示的"负向堵转扭力" 和电源输出的电流8舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 3 到 7三、 角度测试测试设备：舵机控制器角度测试架操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置3舵机固定在角度测试架上, 指针较准在 90度4量度舵机在舵机控制器的脉宽输出在 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 和 2.2ms时的角度脉宽0.8 1.0 1.5 2.0 2.2角度25 ± 345 ± 390± 1135 ± 3150 ± 35舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 2 到 4四、 速度测试测试设备：舵机控制器速度测试架操作方法 :1舵机供电电压设定 4.8V2舵机控制器脉冲宽度制调节在 1.5ms, 接上舵机, 使舵机静止在舵机的中央位置3舵机固定在角度测试架上, 指针较准在 90度4使舵机控制器的脉宽输出变成 2ms, 记录正向60度角摆幅的时间 (正向1)5使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 记录反向60度角摆幅的时间 (反向1)6使舵机控制器的脉宽输出变成 0.8ms, 记录反向60度角摆幅的时间 (反向2)7使舵机控制器的脉宽输出变回 1.50ms, 记录正向60度角摆幅的时间 (正向2)8舵机供电电压设定 6.0V, 重覆步骤 2 到 7五、 测试结果测试结果可自己一个表格记录以上数据。
51红外循迹小车报告(舵机版)最终版
简易教程前言往届全国大学生电子设计竞赛曾多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目，此次，笔者在通过多次论证、比较与实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。
整个系统基于普通玩具小车的机械结构，利用小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。
系统分为检测、控制、驱动三个模块。
首先利用光电对接收管和路面信号进行检测，然后经过比较器处理，对软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。
智能小车能在画有黑线的白纸“路面”上行驶，这是由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，小车可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”---黑线，最终实现简单的循迹运动。
个人水平有限，有错误不足之处，还望各位前辈同学多多包含，指出修正，完善。
谢谢！李学云王维2016年7月27号目录前言 (1)第一部分硬件设计 (1)1.1 车模选择 (1)1.2传感器选择 (1)1.3 控制模块选择 (2)第二部分软件设计及调试 (3)2.1 开发环境 (3)2.2总体框架 (3)2.3 舵机程序设计与调试 (3)2.3.1 程序设计 (3)2.3.2 调试 (3)2.3.3 程序代码 (4)2.4 传感器调试 (5)2.4.1 传感器好坏的检测 (5)2.4.2 单片机能否识别信号并输出信号 (5)2.5 综合调试 (7)附录1 (9)第一篇舵机(舵机及转向控制原理) (9)1.1概述 (9)1.2舵机的组成 (10)1.3舵机工作原理 (11)1.4舵机使用中应注意的事项 (12)1.5如何利用程序实现转向 (12)1.6舵机测试程序 (13)附录2 (14)第二篇光电红外传感器 (14)2.1传感器的原理 (14)2.2红外光电传感器ST188 结构图 (15)2.3传感器的选择 (15)2.4传感器的安装 (16)2.5使用方法 (16)2.7红外传感器输入输出调试程序 (17)一、课题任务及要求用360°连续舵机设计一个自动循迹小车，可以自动行驶并检测到地面黑色轨迹，沿着黑色轨迹行驶.二、小车行驶基本原理小车在白色地板上循黑线行走，由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。
舵机测试实验报告
舵机测试实验报告-反恐精英 2014.9.23 一、实验目的为了更好地熟悉信号发生器、稳压电源等多种仪器的使用，以及为以后更好地设计“排爆”机器的舵机系统，我们需要对舵机转盘旋转角度与其控制信号周期、占空比之间的关系进行及较为精确的定性定量分析。
二、实验原理舵机的控制信号是PWM信号，利用其占空比的变化可改变舵机的位置。
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分，总间隔为2ms。
此外，PWM信号周期对舵机转盘转动角度的可控范围也有一定程度的影响。
三、实验思路1、根据查询的相关资料里的数据，进行验证型实验。
即连接好测量电路后，将控制信号的参数设置为资料中提供数据，测量相对应舵机转盘转动的角度，测量约4~5组实验数据并记录。
2、电路连接保持不变，固定控制信号频率值，调节其占空比，间隔为2.5%，测量相对应舵机转盘转动的角度，记录实验数据。
3、电路连接保持不变，依次固定控制占空比为2.5%、5%、7.5%，调节控制信号频率（即信号周期），间隔为10Hz，测量相对应舵机转盘转动的角度，记录实验数据。
4、拆除电路，将信号发生器输出直接与示波器相连，估计信号发生器实际输出信号的相关参数与其设定标准值之间的误差。
5、将记录好的实验数据进行分析总结，得出结论。
四、舵机转盘旋转角度的测量方法根据实验的硬件条件，我们做出了以下三种测量方案：1、认为圆形孔状转盘上各孔间距相等，根据某一孔的位置变化，粗测出转盘转过的角度。
这种方法比较粗略，可以大致得出转动角度随占空比线性变化的结论。
2、在纸上画出圆形表盘，将舵机的三根电线与12点钟方向对齐，记录舵机扇叶的初始位置，每转过一定角度，用笔垂直于扇叶向下在纸上标注。
用量角器测出纸上各点对应的圆心角。
这种方法误差在于舵机转盘的中心与纸上表盘的中心不一致，导致所测角度与实际值存在较大偏差。
3、将舵机正面朝向纸面，用铁丝从纸的反面对准舵机转盘中心戳一个小孔作为角度测量的圆心，将每次转动后扇叶在纸上的位置记录下来。
舵机测试报告
舵机PWM原理：舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：0.5ms--------------0度；1.0ms----------45度；1.5ms------------90度；2.0ms--------135度；2.5ms-----------180度。
控制占空比：产生周期20 ms的脉冲信号，根据需要，改变输出脉宽。
基本思路我用的晶振频率为12M，2051一个时钟周期为12个晶振周期，正好是1/1000 ms，计数器每隔1/1000 ms计一次数。
以计数器1为例，先设定脉宽的初始值，程序中初始为1.5ms，在for循环中可以随时通过改变a值来改变，然后设定计数器计数初始值为a，并置输出p13为高位。
当计数结束时，触发计数器溢出中断函数，就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ，在子函数中，改变输出p13为反相（此时跳为低位），在用20000（代表20ms周期）减去高位用的时间a，就是本周期中低位的时间，c=20000-a，并设定此时的计数器初值为c，直到定时器再次产生溢出中断，重复上一过程。
舵机测试数据整理周期20.00ms定时器初值角度a值占空比20460 -45 1895 9.26220460 -40 1880 9.18920460 -35 1865 9.11520460 -30 1850 9.04220460 -25 1835 8.96920460 -20 1820 8.89520460 -15 1805 8.82220460 -10 1790 8.74920460 -5 1775 8.67520460 0 1760 8.60220460 5 1745 8.52920460 10 1730 8.45620460 15 1715 8.38220460 20 1700 8.30920460 25 1685 8.23620460 30 1670 8.16220460 35 1655 8.08920460 40 1640 8.01620460 45 1625 7.942角度是从-45度到+45度之间19个数值。
液压舵机地操作实验分析报告
实验三液压舵机的操作实验一、实验内容1、液压舵机遥控系统操舵试验与调整。
2. 电子式随动操舵系统操舵实验。
二、实验要求通过实验，熟悉典型液压航机及遥控系统的组成和工作原理，掌握操舵方法。
三、实验设备YD100 －1.6 / 28型液压舵机1套D D1型电子随动操舵仪1台（一）YD100 － 1.6 / 28型液压舵机该舵机由广西梧州华南船舶机械厂制造。
现装于辅机实验室内。
其主要技术数据如下：型号：Y D100－ 1.6／ 2 8公称力矩： 1.6 t m（15.6 KN.M）转舵时间：28 sec最大转角正负35度工作压力：100 kg／cm2 （9.81MPa）安全阀调整压力：110kg／cm2 (10.8MPa)电动机型号：JO2H－12－4（Y80L2一4）电动机功率：0.8 kW电动机转速: 1500 r.p.m．电动机电压。
380 V油泵型号；10 SCYI4一1油泵排量；10 m L／r最大工作压力：320 kg／cm2(31.4MPa)电磁阀型号: 34 E 1M－B10H－T电磁阀流量：40L／min电磁阀最大工作压力：210 kg／cm2（20.59 MPa）溢流阀型号：Y E－B10 C电磁阀流量：40 L／min溢流阀最大工作压力：140 kg／cm2（13.73MPa）注：转舵时间系指单机而言，双机组工作时，转舵速度可提高一倍。
1．转舵机构舵机的转舵机构是采用柱塞式油缸，柱塞的往复运动通过拨叉机构转换为舵柄的转动。
所以，舵机的输出力矩与工作油压的关系为（见图3—1）。
πd2R△PM= Z η4 cos2a式中：Z——油缸对数（Z=1）d——柱塞直径（d=10cm）R——舵杆中线到油缸中心线的垂直距离（R=18cm）△P——油缸压差（△P=P1—P2）η——推舵装置机械效率(η≈0.8)a——舵的转角舵机力矩特性M=f（a）如图3—2所示。
舵机公称力矩系指舵机转动舵杆的最大力矩，即舵的转角为35°时舵机的输出力矩。
船舶舵机系统的定位性能试验及精度验证
船舶舵机系统的定位性能试验及精度验证船舶舵机系统是船舶操纵系统的核心组件之一，对船舶的操纵性能和安全性起着重要作用。
定位性能试验及精度验证是评估船舶舵机系统性能的关键步骤，可以通过实验方法来验证系统的准确性和稳定性。
首先，在进行定位性能试验前，我们需要了解船舶舵机系统的组成结构。
船舶舵机系统主要由舵机、控制器和传感器组成。
舵机是负责舵角的变化，控制器负责接收操纵指令并控制舵机运动，而传感器用于监测和反馈舵机的位置信息。
定位性能试验的目的是验证舵机系统在接收指令后，实际舵角的变化与预期舵角的变化之间的一致性。
为了进行定位性能试验及精度验证，我们可以采用以下步骤：1. 设计实验方案：根据船舶舵机系统的要求和实际应用场景，设计试验方案。
确定需要测试的舵角范围、测试方法、采样频率等。
2. 搭建实验平台：根据试验方案，搭建舵机系统的测试平台。
确保船舶模型的稳定性和可控性，以保证实验数据的准确性。
3. 获取数据：根据试验方案，使用合适的仪器和设备采集数据。
可以利用传感器获取舵机的位置信息，并将数据记录下来。
4. 数据分析：通过对采集的数据进行分析，比较实际舵角与期望舵角之间的差异。
可以使用统计学方法进行数据处理和评估，如计算平均偏差、标准差等。
5. 确定精度验证指标：根据船舶舵机系统的要求和应用场景，确定精度验证的指标。
这可以包括舵角误差、响应时间、稳定性等。
6. 评估结果：通过与精度验证指标进行比较，评估船舶舵机系统的定位性能。
如果系统的性能满足要求，则可以通过验证。
除了以上步骤，还可以提出一些注意事项来确保试验的准确性和可靠性：1. 试验环境：尽可能在实际航行条件下进行试验，考虑到风浪、浪涌等因素对舵角稳定性的影响。
2. 重复性试验：进行多次试验，以验证结果的可重复性和一致性。
可以计算重复试验之间的偏差，并评估试验结果的稳定性。
3. 数据处理：对采集到的数据进行有效处理，去除异常值和噪声，以确保分析的准确性。
液压舵机的操作实验
电动机功率：
11 kW
电动机转速:
1500 r.p.m．
电动机电压。
380 V
油泵型号；
ZB060
油泵排量；
63.4m L／v
最大斜角：
±270
最大工作压力： 290 kg／cm2 (29MPa)
伺服泵：
Байду номын сангаас
BB-B6齿轮泵；
电机功率：
0.4KW;
电动机转速:
1500 r.p.m
注：转舵时间系指单机而言，双机组工作时，转舵速度可提高一 倍。
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15度、25度、35度转舵试验；并记录时间. 3. 左舵35度至右舵30度转舱时间检查,其转舵时间应不大于28秒,如果超过 28秒,则应调整调整泵的倾角,调整方法为: 4. 遥控系统从左满舵至右满舶的时间检查,并记录时间。 5.泵零位的调整
泵零位在交货前已经调整好，但当泵调节器、力矩马达、差动变压器 等因某种原因重新装配时，应调整泵的零位。步骤如下：
NO.3 CYL.
FORWARD
NO.4 CYL.
NO.1 CYL.
NO.2 CYL.
泵控型液压舵机原理图
三．起动与停用
(一)操舵前的准备工作；
机器人实验-舵机及其调试系统实验报告苏州职业
机器人实验-舵机及其调试系统实验报告苏州职业院系电子信息工程系班级10电气2班姓名学号实验名称舵机及其调试系统实验日期2012年11月30日一、实验目的1.学习舵机控制原理；2.学习R/C舵机控制原理；3.学习CSD55XX舵机控制原理；4.学习舵机调试系统的使用。
二、实验要求1.通过舵机调试系统对单个舵机及多个串联舵机的ID进行设置；2.检验电机模式工作是否正常；3.检验舵机模式工作是否正常；4.将舵机转轴调整到中位；5.了解舵机的其他信息。
三、实验设备1.6个CSD55XX舵机2.多功能调试器3.电源线、USB数据线、舵机线四、实验原理（一）CSD55XX舵机1.引脚定义proMOTIOCDS 系列机器人舵机电气接口如下图，两组引脚定义一致的接线端子可将舵机逐个串联起来。
图1 机器人舵机电气接口2.舵机通讯方式CDS55xx采用异步串行总线通讯方式，理论多至254个机器人舵机可以通过总线组成链型，通过UART 异步串行接口统一控制。
每个舵机可以设定不同的节点地址，多个舵机可以统一运动也可以单个独立控制。
CDS55xx的通讯指令集开放，通过异步串行接口与用户的上位机(控制器或PC机)通讯，您可对其进行参数设置、功能控制。
通过异步串行接口发送指令，CDS55xx可以设置为电机控制模式或位置控制模式。
在电机控制模式下，CDS55xx可以作为直流减速电机使用，速度可调；在位置控制模式下，CDS55xx拥有第 1 页共7 页指导老师签名院系电子信息工程系班级10电气2班姓名学号实验名称舵机及其调试系统实验日期2012年11月30日0-300°的转动范围，在此范围内具备精确位置控制性能，速度可调。
只要符合协议的半双工UART异步串行接口都可以和CDS55xx进行通讯，对CDS55xx进行各种控制。
主要有以下两种形式：方式1：通过调试器控制CDS55xxPC 机会将调试器识别为串口设备，上位机软件通过串口发出符合协议格式的数据包，经调试器转发给CDS55xx。
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舵机测试报告
经过这段时间对舵机的测试，我现在将测试舵机的一些成果和心得记录下来。
以下未必是舵机可能出现的所有问题，但已经可以对实验室现有的舵机进行充分利用。
一、舵机的原理
控制信号由接受通道进入调制芯片，获得直流偏置电压。
它内部含有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准电压，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压输出。
最后电压差的正负输出到电机驱动芯片，决定电机的正反转。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压为0，电机停止转动。
以180°角度舵机为例，舵机的控制需要制作20ms周期的时基脉冲，用以和舵机内部基准电压作比较，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms到2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
以1.5ms为0°标定，即0.5ms为-90°，1.0ms为-45°，1.5ms为0°，2ms为45°，2.5ms 为90°。
但实际舵机大部分并非180°范围，这里使用180°范围是为了方便举例，建议实际使用时角度控制为0°范围正负60°内，即120°范围内使用舵机。
很多舵机的位置等级有1024个，如果舵机的有效角度范围为180°，其控制的角度精度可以达到180°/1024约为0.18°，即要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。
由于单片机采用定时器中断模拟PWM信号输出，单片机无法达到2us的控制精度，本报告采用
两种单片机，控制角度精度为别达到9°和0.9°，稍后会有介绍二、舵机控制PWM脉宽调制值的设定
设所选单片机的晶振频率为fosc，AT89S52单片机机的T=12/fosc，定时器中断采用方式2,8位自动重装定时器，定位100us 中断一次，初值等于100/T。
在定时器中断服务程序中使用两个全局变量，一个变量控制高电平时间，一个变量控制低电平时间，两个变量的和为20*1000/100=200，控制PWM脉宽即控制这两个变量的值。
三、使用单片机控制舵机
选用AT89S52单片机，因为此款单片机应用较为广泛。
当接好电路后，舵机可以正常工作，但是转动时存在一定的抖动问题，转动后舵机的旋叶总是产生轻微的晃动。
预想可能是由于舵机控制的角度精度仅为9°，对于舵机内部参数的计算有很大影响。
而且舵机也达不到预想的程度，转动控制范围很不理想。
所以弃用此款单片机，改用工作频率更高的STC12C5A56S2单片机。
STC12C5A56S2单片机时钟周期=机器周期，比传统8051系列单片机快12倍，可以满足要求。
但需要注意的是，STC12C5A56S2单片机由于全面兼容传统8051系列单片机，要使之工作在时钟周期=机器周期的工作状态下，需设置其中的特殊功能寄存器AUXR，其字节地址为8EH，详细说明参见此款单片机的使用手册。
根据此款单片机调整程序后，舵机控制的角度精度达到了0.9°，满足了使用要求，并留有一定裕度，根据具体需要，可使精度达到0.45°以内。
四、关于舵机抖动问题的分析及解决方法
①控制信号的驱动电流太小
分析：舵机空载时，其电流需求为20mA左右，带负载转动时，电流需求可达到上百mA，所以尽量不要使用单片机的IO口线直接驱动。
解决方法：使用时，将IO口线接上拉电阻驱动，或采用三极管驱动，具体电路不在此做详细介绍。
②电源电压或容量不够
分析：当独立电源带多个舵机或电机时，容易使舵机产生抖动，工作状态不正常。
解决方法：尽量选用大容量电源，或使用多个电源分别对不同负载供电，这种问题发生时时常伴有第一种情况，所以采用三极管放大电流信号也是可取的，但需要注意，如采用多电源分别供电时，电源与单片机之间要共地。
③舵机脉宽变化太大太快，导致舵机跟不上脉宽变化
分析：一般舵机的速度大约在60°每200ms左右，所以要注意脉宽不要变化太快。
解决方法：在程序中，应使角度逐步变化，最好在启动后和停止前加入加减速程序，这样可以时舵机转动更加平稳，同时要在脉宽变化后采用必要且合理的延时。
五、做舵机测试后的一些心得
做整个舵机的测试做的很长时间，其中也发现了我自己身上的很多问题。
主要是表现在两个方面，一是在执行力上有所欠缺，任务布
置下来很长时间才完成，即是在做东西时缺乏一步到底的精神，也是由于第一次独立完成问题，很多事情不是想想就可以做到，需要一步一步的去做，有的时候自己认为剩下的东西已经很简单很轻松了，三下两下就可以完成却没有继续将之完成，当过后在做的时候不但要重新理头绪接上前面的问题，还要在后面的任务中耽误很多时间，这样产生了接到任务却花费了很长时间才完成情况。
二是以前学习的C 语言基础还需要继续深化，很多时候程序的整体逻辑明明没有问题，可是实际效果却完全没有显示出来。
问题就是出在对于C语言的基本功掌握的还不扎实。
对于这些问题，在今后的学习实践中我会认真改正，任务绝对不能拖拉，而且做东西不可以盲目，但一定要坚持，今天多做一点代表着会有更多的时间做下面的任务，代表着可以早点将整个任务完成。
同时还要继续深化所学到的知识，所谓学无止境，永远不要以为得到点皮毛就是真正掌握了其中的精髓，无论在写程序还是在平时的生活中要时刻保持着严谨的态度，达到我所会我使用时就不会有问题的自信。
对于以后进入实验室的同学，我留下一些我对实验室测试与设计时出现问题的理解，问题分为硬件和软件两个方面。
硬件方面要保证硬件连接的准确无误，在连接硬件时要小心谨慎，连接好电路后要详细检查后方可通电。
软件方面要深化基本功，保证语句语法没有毛病，有时一些没注意到的小细节可能影响全局，可能要找很长时间才能找到问题所在，不必要的浪费了很多时间，对于C语言的基本定义必须做到万无一失。
以上这些就是我在做舵机测试时所得到的东西，希望对实验室的同学们能够有所帮助。
徐白璐
2011.3.23。