步进电机代替舵机方案
最近用到方向控制装置,开始使用舵机,但是舵机动作太快,而且不够精准,最小转动角度1°。还是达不到精度要求。尝试用28-BYJ-48步进电机代替舵机,我也是初学者没有经验,把我的方案发出来,如果有做过的还请多指教。
总体思路:用步进电机转动一周的步数计算每转动一度的步数,步进电机只能用步数控制转动角度,有步数-角度的对应关系,就可以控制电机正转、反转指定步数,实现对应角度的转动。通过碰触传感器标定电机的绝对零点,以后转动任何角度都有了基准点。
踩过的坑:让我困惑的事情是转动角度的误差,为了验证精确度,写了一个测试脚本:依次转动30、90、180,然后在这几个容易辨识验证的角度之间再插入一个随机的角度,也就是30、随机角度、90、随机角度、180、随机角度、90、随机角度、30,跑上15分钟左右就会发现肉眼可见的误差。经过一天的调试,发现引起这个问题的原因有两个:(1)在角度转换为步数的计算中使用了四舍五入;(2)步数计算自作聪明为了高精度使用了float,而步进电机却只能走整步数,从而造成误差。其实这两个问题可以归为一个问题就是制造了不确定性,经过累积造成误差越来越明显。步进电机对于每个角度转动的步数是确定的,对于这款电机2048步才转动一圈来说,每一步转动0.18°,小数部分对于我的项目来说可以忽略不计了,步数都直接取整就行了,不要用四舍五入。总之是要在整个计算过程中保持确定性。
修改过的程序已经跑了半天了,肉眼看不出误差。
放在产品中计划每次启动时标定一次绝对零点,长时间运行的话就每天夜里自动标定一次绝对零点。
还有一个问题是市面上舵机工作环境温度一般在-30°~80°,但步进电机最低环境温度基本都标定的是-10°,冬天户外零下二三十度的东北地区,是不是需要去定制耐寒的电机了?
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