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무인항공기(UAV)에 DSpower 서보 적용

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1. 서보의 작동 원리

서보는 전자 및 기계 제어 구성 요소로 구성된 일종의 위치(각도) 서보 드라이버입니다. 제어 신호가 입력되면 전자 제어 부품은 컨트롤러의 명령에 따라 DC 모터 출력의 회전 각도와 속도를 조정합니다. 이는 제어 표면의 변위로 변환되고 해당 각도는 기계 부품에 의해 변경됩니다. 서보의 출력 샤프트는 위치 피드백 전위차계에 연결되어 출력 각도의 전압 신호를 전위차계를 통해 제어 회로 기판에 피드백하여 폐쇄 루프 제어를 달성합니다.

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2. 무인 항공기에 적용
드론에 서보를 적용하는 것은 광범위하고 중요하며 주로 다음 측면에 반영됩니다.
1. 비행제어(방향타 제어)
① 방향 및 피치 제어: 드론 서보는 자동차의 조향 장치와 유사하게 비행 중 방향 및 피치를 제어하는 ​​데 주로 사용됩니다. 드론을 기준으로 제어 표면(예: 방향타 및 엘리베이터)의 위치를 ​​변경함으로써 서보는 필요한 조종 효과를 생성하고 항공기의 자세를 조정하며 비행 방향을 제어할 수 있습니다. 이를 통해 드론이 미리 정해진 경로를 따라 비행할 수 있어 안정적인 선회와 이착륙이 가능하다.

② 자세 조정: 드론은 비행 중에 다양하고 복잡한 환경에 대처하기 위해 지속적으로 자세를 조정해야 합니다. 서보 모터는 제어 표면의 각도 변화를 정밀하게 제어하여 드론의 신속한 자세 조정을 지원하여 비행 안정성과 안전을 보장합니다.

2. 엔진 스로틀 및 스로틀 제어
서보는 액츄에이터로서 비행 제어 시스템으로부터 전기 신호를 받아 스로틀과 에어 도어의 개폐 각도를 정밀하게 제어함으로써 연료 공급 및 흡입량을 조절하고 엔진 추력을 정밀하게 제어하며 비행 성능을 향상시킵니다. 그리고 항공기의 연료 효율성.
이러한 유형의 서보에는 정확도, 응답 속도, 내진성, 고온 저항, 간섭 방지 등에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 현재 DSpower는 이러한 문제를 극복하고 대량 생산을 위한 성숙한 응용 프로그램을 달성했습니다.
3. 기타 구조적 제어
① 짐벌 회전: 짐벌이 장착된 무인 항공기에서는 서보가 짐벌의 회전을 제어하는 ​​역할도 담당합니다. 짐벌의 수평 및 수직 회전을 제어함으로써 서보는 카메라의 정확한 위치 지정과 촬영 각도 조정을 달성하여 항공 사진 및 감시와 같은 응용 분야에 고품질 이미지와 비디오를 제공할 수 있습니다.
② 기타 액추에이터: 위의 응용 프로그램 외에도 서보는 던지기 장치, 앞치마 잠금 장치 등과 같은 드론의 다른 액추에이터를 제어하는 ​​데 사용될 수도 있습니다. 이러한 기능의 구현은 서보의 높은 정밀도와 신뢰성에 달려 있습니다.

2、 유형 및 선택
1. PWM 서보: PWM 서보는 호환성이 좋고 폭발력이 강하며 제어 동작이 간단하기 때문에 중소형 무인 항공기에 널리 사용됩니다. PWM 서보는 응답 속도가 빠르고 정확도가 높은 펄스 폭 변조 신호로 제어됩니다.

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

3、 장점과 과제
드론 분야에서 서보의 적용은 소형, 경량, 간단한 구조, 쉬운 설치 등 상당한 장점을 가지고 있습니다. 그러나 드론 기술의 지속적인 개발과 대중화로 인해 서보의 정확성, 안정성 및 신뢰성에 대한 요구 사항이 더욱 높아졌습니다. 따라서 서보를 선택하고 사용할 때는 드론의 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 드론의 구체적인 요구 사항과 작업 환경을 종합적으로 고려해야 합니다.

DSpower는 모든 금속 케이스와 최대 -55℃의 초저온 저항을 갖춘 무인 항공기용 "W" 시리즈 서보를 개발했습니다. 모두 CAN 버스로 제어되며 방수 등급은 IPX7입니다. 고정밀, 빠른 응답, 진동 방지 및 전자기 간섭 방지라는 장점이 있습니다. 상담을 환영합니다.

요약하면, 무인 항공기 분야에서 서보의 적용은 비행 제어 및 자세 조정과 같은 기본 기능에 국한되지 않고 복잡한 동작 실행 및 고정밀 제어 제공과 같은 다양한 측면을 포함합니다. 기술이 지속적으로 발전하고 적용 시나리오가 확장됨에 따라 무인 항공기 분야에서 서보의 적용 전망은 더욱 넓어질 것입니다.


게시 시간: 2024년 9월 23일