Сервомашинки

[Mateev]

Реших да започна с измерване на скоростта на първото серво - MG90S. За целта обаче трябваше предвартелно да определя какъв е обхвата на сервото (на колко градуса се отклонява при 1000 и при 2000 микросекунди импулс) и колко микросекунди са необходими, за да го придвижа с 60 градуса. И тука се сблъсках с първия проблем:

При движение на сервото между 1000 и 2000 микросекунди то позиционираше на различно място. В началото се движеше между -38 и +42 градуса (спрямо абсолютния център от 90 градуса), но след няколко движения и двете крайни позиции започнаха да пълзят, като отклонението надхвърли 1 градус. Центъра също се премести с около 1 градус.

В началото помислих, че се е разместила лепенката, но после след няколко експеримента осъзнах, че явно сервото има някакъв дрейф. След това хванах и го движих в продължение на 1 минута и после го центрирах - сервото се позиционира на 96 градуса.

За 1 минута движение центъра избяга с 6 градуса !!!

После спрях и наблюдавах как на всеки 10-15 секунди сервото правеше цък-цък и стрелката през половин градус бавно бавно се приближаваше към центъра.

По принцип знаех, че аналоговите сервота са температурно нестабилни, но чак такова голямо отклонение не съм очаквал.

[Mateev]

Направих и следните други замервания:

При позиционирано серво го натоварих на 1 сантиметър от оста и измерих, че при натоварване с 1 килограм, сервото КЛЯКА С ОЩЕ 4 ГРАДУСА, а при натоварване с 2 килограма - КЛЯКА СЪС 7 ГРАДУСА !!!

Общата грешка на позицията от температура и натоварване стига до 13 градуса !!!

Но това си е повече от 20% от целия ход на сервото !!!

Правете си изводите.

Паралелно мерех и тока - от 10 mA при покой стига до 650 mA при 2 килограма натоварване. Тoзи голям ток допълнително нагрява мотора и сервото и допълнително увеличава температурния дрейф.

Премерих и грешката в позиционирането при подход към центъра отляво и после отдясно. Оказа се, че грешката е сравнително малка - около половин градус.

[Mateev]

Оставих стенда и си легнах, а на другата сутрин видях, че стрелката се е преместила на 88 градуса (лепена е на 90 градуса, а вечерта я бях оставил на 92 градуса). Температурата в стаята беше паднала само с няколко градуса, но това беше довело до преместване на центъра на сервото с нови 2 градуса.

Заинтересувах се колко голяма може да е тази температурна нестабилност и реших да направя измерване колко градуса отклонение на стрелката има за всеки един градус промяна на околната температура. За да е по-точно измерването, трябваше да измеря две далечни температурни точки. За ниска температурна точка реших да използвам охлаждане на цялата установка във фризера, а за висока точка - стопляне на цялата установка в кутия от фибран с нагревател и терморегулатор.

Експеримента с фризера стана бързо и лесно и при него центъра на сервото се премсти до 80 градуса, предизвиквайки 10 градуса грешка при намаляване на температурата от +20 на -10 градуса. Експеримента с нагряване още не съм го направил.

[Mateev]

Това е историята до момента, която беше описана във Modelistika. Повече там не съм писал, защото ПАЦО превзе темата с хиляди неуместни забележки, обидни намеци, отклоняване на дискусията в друга посока, както и с директни глупости че сервото не можело да позиционира на половин зъб и други такива. Намесиха се с обиди и Иван Кючуков и Румен Чакъров (Fokke) и темата стана на мазал с избиване на комплекси от хора с мания за величие. Трябва да си призная, че и доста хора ме защитиха. Лошото е обаче, че темата от чисто информационна, се превърна в каша и помия (както и много други подобни теми), и то с участието на модератора Fokke. Повече няма да пиша там. Продължавам с описанието на експериментите тука. Който му е интересно, нека да задава въпроси или да споделя своята информация или личен опит. Който иска да се заяда и да избива комплекси - да ходи в Моделистика.

[Mateev]

Изводи до момента:

MG90S (а може би и всички аналогови сервомашинки) имат голяма температурна нестабилност на позицията. При промяна на температурата центъра се измества с до 10 градуса в двете посоки. При натоварване също има голяма промяна на позицията - още 6-7 градуса. Като цяло това серво не е подходящо за управление на CCPM главата на T-Rex 450.

Трябва да се отбележи, че има много клонинги на 450 и при някои от тях е възможно да няма проблеми с аналоговите сервота, ако се използват за управление на главата. Всичко зависи от разположението на сервотата около главата. Ако те са разположени така, щото рамото на едно от тях да е отдясно, а на друго - отляво, то тогава температурната грешка на тези сервота се сумира и апарат-наклонителя се изкривява. Ако обаче и на трите сервота рамото е само от едната страна, то тогава температурната грешка се компенсира и проблемите са минимални или дори незабележими.

[mmfsr]

Матеев- браво.Темата е супер .
Върна ме в доброто старо време кога работех във военен институт- много ти завиждам за забавленията.
Дане съм капо- един въпрос. От къде смяташ се натрупва температурната грешка:
1Механично-едв2а ли. Но има вероятност , но ще се натрупва и в двете посоки при евентуални темп. натрупвани хлабини в корпуса на машинката.
2 Температурно от потенциометъра- малко вероятно
3 тем. нестабилност на цялата електроника в сервото.
Виждам въпроса с стабилизацията на захранването е решен.
Ще следя с интерес.

[Mateev]

Матеев- браво.Темата е супер .
Върна ме в доброто старо време кога работех във военен институт- много ти завиждам за забавленията.
Дане съм капо- един въпрос. От къде смяташ се натрупва температурната грешка:
1Механично-едв2а ли. Но има вероятност , но ще се натрупва и в двете посоки при евентуални темп. натрупвани хлабини в корпуса на машинката.
2 Температурно от потенциометъра- малко вероятно
3 тем. нестабилност на цялата електроника в сервото.
Виждам въпроса с стабилизацията на захранването е решен.
Ще следя с интерес.

Според мене температурната грешка основно се дължи на кондензатора в RC групата, която интегрира входящия сигнал. В наше време спокойно могат да бъдат сложени резистори с точност 1% или дори и 0.1%. Е в най-евтините сервота сигурно са по-неточни с цел поевтиняване. При кондензаторите обаче аз лично не съм чувал за такива, които да имат клас на точност 0.1%. Освен това самата RC група работи при много неблагоприятни условия. Тя трябва да интегрира 2 милисекунди импулс и 20 милисекунди пауза. Тоест целия диапазон на сигнала е 22 милисекунди, а за да получим точност на позициониране от 1 градус ние се нуждаем от 6 микросекунди промяна. Но 6 микросекунди са 0.02% от тези 22 милисекунди. Следователно за да са точни аналоговите сервота, трябва всички компоненти вътре в тях да имат клас на точност 0.02%. Е да, ама такива компоненти не съществуват, или ако съществуват, цената им ще е много висока.

Това всъщност е и основния проблем. Самата концепция на вътрешната схема на аналоговите сервота предполага голяма температурна грешка при позициониране. При цифровите сервота този проблем е отстранен чрез директно мерене на ширината на входния импулс посредством цифрова схема (микропроцесор), който пък от своя страна работи под управлението на един перфектен еталон за време - кварцов резонатор с клас на точност от порядъка на 0.0005%.