舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動(dòng)器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。目前，在高檔遙控玩具，如飛機(jī)、潛艇模型，遙控機(jī)器人中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用。本文首先介紹了舵機(jī)的組成及結(jié)構(gòu)原理，其次介紹了舵機(jī)的控制及追隨性，最后介紹了舵機(jī)接線方法（三線接線法）以及安裝。

舵機(jī)是由什么組成

一般來(lái)講舵機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成，舵盤(pán)、減速齒輪組、位置反饋電位計(jì)、直流電機(jī)、控制電路等，如圖4、圖5所示。

舵機(jī)的輸入線共有三條，如圖6所示，紅色中間，是電源線，一邊黑色的是地線，這輛根線給舵機(jī)提供最基本的能源保證，主要是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)消耗。電源有兩種規(guī)格，一是4.8V，一是6.0V， 分別對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)，即輸出力矩不同，6. OV對(duì)應(yīng)的要大一些，具體看應(yīng)用條件;另外一根線是控制信號(hào)線，F(xiàn)utaba 的一般為白色，JR的一般為桔黃色。另外要注意一點(diǎn)，SANWA的某些型號(hào)的舵機(jī)引線電源線在邊上而不是中間，需要辨認(rèn)。但記住紅色為電源，黑色為地線，一般不會(huì)搞錯(cuò)。

舵機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理

舵機(jī)安裝了一個(gè)電位器（或其它角度傳感器）檢測(cè)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制板根據(jù)電位器的信息能比較精確的控制和保持輸出軸的角度。這樣的直流電機(jī)控制方式叫閉環(huán)控制，所以舵機(jī)更準(zhǔn)確的說(shuō)是伺服馬達(dá)，英文 servo.舵機(jī)組成： 舵盤(pán)、 減速齒輪、 位置反饋電位計(jì)、直流電機(jī)、 控制電路板等。

控制電路板接受來(lái)自信號(hào)線的控制信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)一系列齒輪組，減速后傳動(dòng)至輸出舵盤(pán)。舵機(jī)的輸出軸和位置反饋電位計(jì)是相連的，舵盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)位置反饋電位計(jì)，電位計(jì)將輸出一個(gè)電壓信號(hào)到控制電路板，進(jìn)行反饋，然后控制電路板根據(jù)所在位置決定電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和速度，從而達(dá)到目標(biāo)停止。

其工作流程為：控制信號(hào)→控制電路板→電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)→齒輪組減速→舵盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)→位置反饋電位計(jì)→控制電路板反饋。

舵機(jī)的控制及追隨性

舵機(jī)的控制一般需要一個(gè)20ms左右的時(shí)基脈沖，該脈沖的高電平部分一般為0.5ms-2.5ms范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分，總間隔為2ms。以180度角度伺服為例，那么對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系是這樣的：

0.5ms--------------0度；

1.0ms------------45度；

1.5ms------------90度；

2.0ms-----------135度；

2.5ms-----------180度；

舵機(jī)的追隨特性

假設(shè)現(xiàn)在舵機(jī)穩(wěn)定在A點(diǎn)，這時(shí)候CPU發(fā)出一個(gè)PWM信號(hào)，舵機(jī)全速由A點(diǎn)轉(zhuǎn)向B點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中需要一段時(shí)間，舵機(jī)才能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。

保持時(shí)間為T(mén)ｗ

當(dāng)Tｗ≥△T時(shí)，舵機(jī)能夠到達(dá)目標(biāo)，并有剩余時(shí)間；

當(dāng)Tｗ≤△T時(shí)，舵機(jī)不能到達(dá)目標(biāo)；

理論上：當(dāng)Tｗ=△T時(shí)，系統(tǒng)最連貫，而且舵機(jī)運(yùn)動(dòng)的最快。

實(shí)際過(guò)程中ｗ不盡相同，連貫運(yùn)動(dòng)時(shí)的極限△T比較難以計(jì)算出來(lái)。

假如我們的舵機(jī)1DIV =8us，當(dāng)PWM信號(hào)以最小變化量即（1DIV=8us）依次變化時(shí)，舵機(jī)的分辨率最高，但是速度會(huì)減慢。

舵機(jī)接線方法（三線接線法）

（1）黑線（地線）

紅線（電源線）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：4.8V和6V藍(lán)線/黃線（信號(hào)線）

（2）棕線（地線）

紅線（電源線）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：4.8V和黃線（信號(hào)線）

舵機(jī)的性能及安裝

舵機(jī)是遙控模型無(wú)線電操縱系統(tǒng)中很重要的部件。如果不了解它的性能，不講究正確的安裝方法，輕則影響模型的飛行姿態(tài)，重則如果卡住模型則無(wú)法操縱，造成事故的發(fā)生。所以，在使用舵機(jī)前，了解它的性能和安裝方法是必要的。

日前市場(chǎng)上出售的模型舵機(jī)，主要是比例式的，類型有普通型、超小型，強(qiáng)力型和特殊用途型等幾種。下面分別介紹一下它們各自的性能。

普通型：

45克，0．2秒／60度，力矩3千克·厘米。這種舵機(jī)各方面性能都比較適中，一般用在尺寸不是很大的P3A-1、2和P2B-1、2等模型上。

超小型：

20克，0．15秒／60度，力矩2千克·厘米。它的體積小、重量輕，輸出力矩小，通常用于小尺寸、舵面阻力相對(duì)小的模型上，如P5A、小型電動(dòng)類模型等。

強(qiáng)力型：

100克，0．2秒／60度，力矩9千克·厘米。這種舵機(jī)輸出力矩大，可以克服高速、大舵面帶來(lái)的阻力大的缺點(diǎn)。主要用于尺寸和飛行重量大，速度快，舵面阻力大的模型，如F3A、大型仿真飛機(jī)模型、現(xiàn)代特技飛機(jī)模型、噴射模型飛機(jī)和F4級(jí)模型等。

特殊用途型：

多數(shù)特殊用途的舵機(jī)，其性能與強(qiáng)力型相似。通常用于專項(xiàng)任務(wù)，如收索機(jī)（帆船）、起落架蛇機(jī)等。另外，還有—些耐高溫和可防水的舵機(jī)，主要用于科學(xué)研究和工業(yè)方面，一般模型很少采用，但近年來(lái)這種舵機(jī)隨著模型產(chǎn)品的發(fā)展在民用模型領(lǐng)域發(fā)展迅速。

—般的舵機(jī)內(nèi)部的電路和齒輪等零什都是很精細(xì)的，自己較難制作，多采用成品舵機(jī)。日產(chǎn)成品舵機(jī)品質(zhì)較好，剩余功率大，不易打齒、比較耐用。國(guó)產(chǎn)舵機(jī)質(zhì)量有的也不錯(cuò)。安裝舵機(jī)也很重要，安裝方法主要有三種：

（1）用膠直接把舵機(jī)粘在模型上。要求帖接技術(shù)較高，不能更換， 通常用于一些簡(jiǎn)單模型。

（2）對(duì)好舵機(jī)兩邊的安裝孔，用螺釘固定。這種方法的好處是容易更換。

（3）利用配套的固定片及減震片固定。對(duì)丁裝大容積內(nèi)燃機(jī)的模型，為了減少振動(dòng)對(duì)舵機(jī)的損害，多采用這種方法。

舵機(jī)的安裝位置應(yīng)盡量靠近模型的重心。有條件時(shí)，舵機(jī)和接收機(jī)應(yīng)盡量分別使用電源。電源電壓不足時(shí)，應(yīng)立即更換，以免舵機(jī)操縱失靈導(dǎo)致空中停機(jī)。舵機(jī)輸出盤(pán)（搖臂）不同的角度和力臂孔，應(yīng)盡量選擇力臂大的，這樣可以減小舵機(jī)負(fù)荷。輸出盤(pán)與舵面，可以專用聯(lián)桿或鋼絲連接，前者效果較好

最后說(shuō)明一下，對(duì)于—些電動(dòng)模型的動(dòng)力電機(jī)控制，原來(lái)用一個(gè)舵機(jī)作開(kāi)關(guān)，但作用不大，后來(lái)有些人用直接粘一個(gè)電位器的辦法來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)操縱。現(xiàn)在，有些廠家已生產(chǎn)出成品的無(wú)級(jí)變速器（現(xiàn)在叫電調(diào)）， 直接插在一個(gè)通道中，對(duì)電機(jī)進(jìn)行加、減速等無(wú)級(jí)控制，既輕巧，又經(jīng)濟(jì)。不過(guò)，為了考慮車、船模使用，變速器有順、逆轉(zhuǎn)功能，而在航模上只允許用順轉(zhuǎn)功能。因此，用在航模上時(shí)，最好請(qǐng)專人對(duì)它的電路進(jìn)行一下改裝，防止操縱失誤。變速器最好單用一組動(dòng)力電源，如果同時(shí)使用接枚機(jī)電源，將會(huì)影響接收機(jī)的工作和舵機(jī)的動(dòng)作

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