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1. 서보의 작동 원리

서보는 전자 및 기계 제어 부품으로 구성된 위치(각도) 서보 드라이버의 한 유형입니다. 제어 신호가 입력되면 전자 제어부는 컨트롤러의 명령에 따라 DC 모터 출력의 회전 각도와 속도를 조정합니다. 이 조정된 회전 각도와 속도는 기계부를 통해 제어 표면의 변위와 그에 따른 각도 변화로 변환됩니다. 서보의 출력축은 위치 피드백 전위차계에 연결되어 있으며, 전위차계를 통해 출력 각도의 전압 신호를 제어 회로 기판으로 피드백하여 폐루프 제어를 구현합니다.

2、무인 항공기에 대한 응용
드론에 서보를 적용하는 것은 광범위하고 중요한데, 이는 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.
1. 비행 제어(러더 제어)
① 방향 및 피치 제어: 드론 서보는 비행 중 방향과 피치를 제어하는 ​​데 주로 사용되며, 자동차의 조향 장치와 유사합니다. 드론에 대한 조종면(예: 러더 및 엘리베이터)의 위치를 ​​변경함으로써 서보는 필요한 기동 효과를 생성하고, 항공기의 자세를 조정하며, 비행 방향을 제어할 수 있습니다. 이를 통해 드론은 미리 정해진 경로를 따라 비행하며 안정적인 선회와 이착륙을 달성할 수 있습니다.

② 자세 조정: 드론은 비행 중 다양하고 복잡한 환경에 대처하기 위해 끊임없이 자세를 조정해야 합니다. 서보 모터는 조종면의 각도 변화를 정밀하게 제어하여 드론의 신속한 자세 조정을 지원하여 비행 안정성과 안전성을 보장합니다.

2. 엔진 스로틀 및 스로틀 제어
액추에이터로서 서보는 비행 제어 시스템으로부터 전기 신호를 받아 스로틀과 공기 문의 개폐 각도를 정밀하게 제어함으로써 연료 공급 및 흡입량을 조절하고, 엔진 추력을 정밀하게 제어하며, 항공기의 비행 성능과 연료 효율을 향상시킵니다.
이 유형의 서보는 정확도, 응답 속도, 내진성, 고온 내구성, 간섭 방지 등에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 현재 DSpower는 이러한 과제를 극복하고 대량 생산을 위한 성숙한 응용 프로그램을 달성했습니다.
3. 기타 구조적 통제
① 짐벌 회전: 짐벌이 장착된 무인 항공기에서 서보는 짐벌 회전을 제어하는 ​​역할도 합니다. 서보는 짐벌의 수평 및 수직 회전을 제어함으로써 카메라의 정밀한 위치 결정과 촬영 각도 조절을 가능하게 하여 항공 촬영 및 감시와 같은 애플리케이션에 고품질 이미지와 비디오를 제공합니다.
② 기타 액추에이터: 위의 응용 분야 외에도 서보는 드론의 다른 액추에이터(예: 던지기 장치, 앞치마 잠금 장치 등)를 제어하는 ​​데에도 사용할 수 있습니다. 이러한 기능의 구현은 서보의 높은 정밀도와 신뢰성에 달려 있습니다.

2. 유형 및 선택
1. PWM 서보: 소형 및 중형 무인 항공기에서 PWM 서보는 우수한 호환성, 강력한 폭발력, 그리고 간단한 제어 동작으로 널리 사용됩니다. PWM 서보는 펄스 폭 변조 신호로 제어되며, 빠른 응답 속도와 높은 정확도를 자랑합니다.

2. 버스 서보: 대형 드론이나 복잡한 동작이 필요한 드론의 경우 버스 서보가 더 나은 선택입니다. 버스 서보는 직렬 통신을 채택하여 주 제어 보드를 통해 여러 서보를 중앙에서 제어할 수 있습니다. 일반적으로 위치 피드백을 위해 자기 인코더를 사용하는데, 이는 정확도가 높고 수명이 길며, 다양한 데이터에 대한 피드백을 제공하여 드론의 작동 상태를 더욱 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다.

3. 장점과 과제
드론 분야에서 서보를 적용하는 것은 소형, 경량, 간단한 구조, 간편한 설치 등 상당한 장점을 가지고 있습니다. 그러나 드론 기술이 지속적으로 발전하고 대중화됨에 따라 서보의 정확성, 안정성, 그리고 신뢰성에 대한 요구가 더욱 높아지고 있습니다. 따라서 서보를 선택하고 사용할 때는 드론의 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 드론의 특정 요구 사항과 작업 환경을 종합적으로 고려해야 합니다.

DSpower는 무인 항공기용 "W" 시리즈 서보를 개발했습니다. 이 제품은 금속 케이스로 제작되었으며 최대 -55°C의 초저온에서도 작동합니다. CAN 버스로 제어되며 IPX7 방수 등급을 갖추고 있습니다. 높은 정밀도, 빠른 응답 속도, 진동 방지 및 전자파 간섭 방지 등의 장점을 갖추고 있습니다. 언제든지 문의해 주세요.

요약하자면, 무인 항공기 분야에서 서보의 적용은 비행 제어 및 자세 조정과 같은 기본적인 기능에 국한되지 않고, 복잡한 동작 실행 및 고정밀 제어 제공과 같은 다양한 측면을 포괄합니다. 기술의 지속적인 발전과 적용 사례의 확대에 따라 무인 항공기 분야에서 서보의 적용 가능성은 더욱 확대될 것입니다.