How to Systematically Improve Servo Motor Noise Immunity

วิธีปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกันของเซอร์โวมอเตอร์อย่างเป็นระบบ

2025-09-08 11:44:18

 

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความราบรื่นทางกล: ตรวจสอบว่าเซอร์โวฮอร์นการเชื่อมโยงและกลไกอื่น ๆ เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องมีจุดผูกพัน แรงเสียดทานที่มากเกินไปจะเพิ่มโหลดเซอร์โวอย่างมีนัยสำคัญ

3. มาตรการภูมิคุ้มกันระดับเสียงซอฟต์แวร์ (การปรับปรุงเพิ่มเติม)

เมื่อมีการวัดฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์สามารถปรับปรุงความทนทานต่อไปได้

1. ใช้โซนตาย

ในโปรแกรมควบคุมให้ใช้โซนตายขนาดเล็กสำหรับมุมเป้าหมาย ตัวอย่างเช่นเฉพาะส่งคำสั่ง PWM ใหม่หากการเปลี่ยนแปลงในมุมเป้าหมายเกิน± 2 ° สิ่งนี้จะช่วยป้องกันกระวนกระวายใจความถี่สูงที่เกิดจากความผันผวนของสัญญาณเล็กน้อย
2. อัลกอริทึมการกรองซอฟต์แวร์
การกรองค่าเฉลี่ยเฉลี่ย: ใช้ตัวอย่างต่อเนื่องหลายครั้งของสัญญาณควบคุมทิ้งค่าสูงสุดและต่ำสุดและใช้ค่าเฉลี่ยของค่าที่เหลือเป็นเอาต์พุต สิ่งนี้จะยับยั้งการรบกวนพัลส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ตัวกรอง low-pass ลำดับแรก: เรียบคำสั่งควบคุม ใช้สูตร: `output = (α * previous_output) + ((1 - α) * current_input)` โดยที่αเป็นปัจจัยการปรับให้เรียบ (ระหว่าง 0 และ 1) สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนไหวของเซอร์โวที่ราบรื่นและลดการกระตุกที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน
3. การตรวจสอบและป้องกันข้อยกเว้น
หากฮาร์ดแวร์รองรับ (เช่นการตรวจจับปัจจุบัน) โปรแกรมสามารถตรวจสอบสภาพเซอร์โวกระแสหรือแผงลอย หากกระแสผิดปกติเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ให้หยุดสัญญาณเอาต์พุตทันทีและป้อนสถานะป้องกันเพื่อป้องกันความเหนื่อยหน่าย
4. รายการตรวจสอบสรุปและปฏิบัติงานได้จริง
การปรับปรุงภูมิคุ้มกันของเสียงควรเป็นไปตามหลักการของ "ฮาร์ดแวร์ก่อนซอฟต์แวร์ที่สอง" คุณสามารถใช้รายการตรวจสอบนี้เพื่อตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพระบบของคุณ:
1. [] ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ: ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเซอร์โวขณะทำงาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความเสถียรและอยู่ในช่วงที่จัดอันดับ (เช่น 4.8V-6.0V) หากความผันผวนมีขนาดใหญ่ให้ความแข็งแกร่งแก่แหล่งจ่ายไฟ
2. [] เพิ่มตัวเก็บประจุ: ประสานตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์100μFและตัวเก็บประจุเซรามิก0.1μFโดยตรงข้ามพินพลังงานของแต่ละเซอร์โว (ใกล้กับขั้วต่อ)

3. [] จัดการสายไฟ: สายสัญญาณแยกต่างหากจากมอเตอร์และสายไฟ

4. [] ตรวจสอบสายดิน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อภาคพื้นดินมีความน่าเชื่อถือ ลองใช้รูปแบบการต่อสายดินของดาว

5. [] สัญญาณตัวกรอง: ทดลองกับการเพิ่มตัวกรอง RC อย่างง่ายบนสายสัญญาณ
6. [] เพิ่มประสิทธิภาพซอฟต์แวร์: เพิ่มอัลกอริทึมโซนตายและซอฟต์แวร์การกรองซอฟต์แวร์ลงในรหัสของคุณ
7. [] Ultimate Solutions: หากการรบกวนรุนแรงให้พิจารณาใช้โมดูล Opto-isolator หรือจัดหาแบตเตอรี่เฉพาะสำหรับเซอร์โว
ด้วยการใช้มาตรการที่เป็นระบบเหล่านี้คุณสามารถเพิ่มภูมิคุ้มกันของเสียงรบกวนและความเสถียรโดยรวมของระบบเซอร์โวของคุณทำให้มั่นใจได้ว่าหุ่นยนต์หรือโครงการทำงานด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น
นอกจากนี้ยังมีตัวเก็บประจุเซรามิก0.1μf ~ 1μfควบคู่ไปกับเสียงรบกวนความถี่สูง
เคล็ดลับมืออาชีพ: ยิ่งตัวเก็บประจุใกล้เข้ามาใกล้กับขั้วต่อพลังงานของเซอร์โวเท่าไหร่ก็ยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น
ใช้วงจรตัวกรอง RC: วางตัวต้านทานค่าต่ำ (เช่น1Ω) ในซีรีส์ด้วยอินพุตพลังงานเซอร์โวตามด้วยตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ลงบนพื้นทำให้ตัวกรองต่ำผ่านเพื่อให้แรงดันราบเรียบต่อไป

2. การแยกสัญญาณและการป้องกัน
เก็บสายไฟให้ห่างจากสายไฟ: ในระหว่างการเดินสายตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟสัญญาณ PWM จะถูกแยกออกจากสายไฟมอเตอร์ไดรฟ์และสายไฟ หลีกเลี่ยงการรันขนาน หากพวกเขาต้องข้ามให้ทำในมุม 90 องศา
ใช้สายคู่ป้องกันหรือบิด: สำหรับสายสัญญาณให้ใช้สายไฟกับโล่ถักเชื่อมต่อโล่เข้ากับพื้น (ณ จุดเดียวเท่านั้นมักจะเป็นกราวด์คอนโทรลเลอร์*) เพื่อต้านทาน EMI ภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ สายคู่บิดสามารถช่วยยับยั้งการรบกวนโหมดทั่วไป
เพิ่มวงจรตัวกรองสัญญาณ: วางตัวต้านทานขนาดเล็ก (เช่น100Ω) ในอนุกรมด้วยสายสัญญาณตามด้วยตัวเก็บประจุ (เช่น0.1μf) จากสายสัญญาณถึงกราวด์สร้างตัวกรองผ่านผ่านเพื่อลบสัญญาณ
ใช้ Opto-isolators: นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุด การวางโมดูล opto-isolator ระหว่างคอนโทรลเลอร์และเซอร์โวจะแบ่งการเชื่อมต่อไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ป้องกันเสียงรบกวนจากพื้นดินและการรบกวนแหล่งจ่ายไฟจากการแพร่กระจายกลับไปยังคอนโทรลเลอร์ผ่านสายสัญญาณ มันเพิ่มค่าใช้จ่าย แต่มีประสิทธิภาพมาก

3. การเพิ่มประสิทธิภาพการต่อสายดิน (GND)
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อภาคพื้นดินเป็นของแข็งและความต้านทานต่ำ: ใช้สายหนาพอสำหรับการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ทั้งหมด (พื้นดิน, กราวด์คอนโทรลเลอร์, โล่กราวด์) แบ่งปันจุดอ้างอิงทั่วไปอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้าง "ลูปภาคพื้นดิน"
ใช้รูปแบบการต่อสายดินของดาว: เชื่อมต่อสายไฟจากอุปกรณ์ทั้งหมดเข้ากับจุดศูนย์กลางเดียวบนพื้นแหล่งจ่ายไฟแทนที่จะยึดเดซี่ สิ่งนี้จะช่วยป้องกันความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างอุปกรณ์

4. การพิจารณาเชิงกลและการเลือก
เลือกเซอร์โวที่เหมาะสม: เลือกเซอร์โวที่มีแรงบิดและความเร็วที่เพียงพอสำหรับโหลดที่ต้องการ หลีกเลี่ยงการเรียกใช้เซอร์โวอย่างต่อเนื่องตามขีด จำกัด เนื่องจากจะเพิ่มความร้อนและการดึงกระแส











 

ติดต่อเรา
ชื่อ

ชื่อ can't be empty

* อีเมล

อีเมล can't be empty

โทรศัพท์

โทรศัพท์ can't be empty

บริษัท

บริษัท can't be empty

* ข้อความ

ข้อความ can't be empty

ส่ง
แท็กสินค้า