RC Servo

基于PWM的角位置跟踪的无线电控制执行器电机（伺服电机）。

类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Brushed.RCServomotor

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Brushed Motors/RC Servo

资料描述

座 RC Servo 它是一种带有变速箱和控制电路的小型直流电机，广泛用于四轴飞行器，无线电控制飞机和直升机以及其他机电一体化设备。街区 RC Servo 它们在有限的范围内提供对输出轴的角位置的控制。所需的角度由施加到*S*端口的PWM信号的脉冲持续时间设置。

座 RC Servo 模拟以下效果:

基于直流电动机方程的转矩对速度的依赖性;
基于输入PWM信号的脉冲持续时间的位置跟踪;
变速箱的内齿轮比，包括相应的摩擦损失;
机械端止动，防止输出轴在负载下超出范围;
位置测量误差。

发动机方程类似于单元描述中给出的方程。 永磁直流电机 除了电感没有建模。座 RC Servo 使用启动扭矩和空转速度确定方程的参数，并调整以考虑反向扭矩。

假设和限制

这个单位没有一个额外的热端口.
如果使用固定步长求解器（如局部求解器）对模型进行建模，则步长必须足够小以获得所需的输入脉冲宽度分辨率。对于快速桌面建模，请将此模块与变间距求解器一起使用。

港口

非定向

# S — 轴控制
电力

Details

与PWM控制信号连接的无向端口。输出轴的设定旋转角度由施加到该端口的电压脉冲的持续时间决定。

程序使用名称

signal_pin

# + — 正端子
电力

Details

与所述电机的正极端子连接的非定向端口。

程序使用名称

p

# − — 负端子
电力

Details

与所述电机的负极端子连接的非定向端口。

程序使用名称

n

# R — 转子
旋转力学

Details

转子连接的非定向端口。

程序使用名称

rod_flange

# C — 身体
旋转力学

Details

与定子(壳体)连接的非定向端口。

程序使用名称

case_flange

参数

Electrical Torque

# Stall torque — 负载下的最大扭矩
kg*cm

Details

该装置在负载时的最大扭矩 RC Servo 它可以不停地发展。

计量单位	`kg*cm`
默认值	`2.4 kg*cm`
程序使用名称	`T_stall`
可计算	是

# Time to travel 60 degrees (no load) — 输出轴转动的时间由 60 学位
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

输出轴转动的时间由 60 度时发动机空载运行。

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.28 s`
程序使用名称	`time_to_travel_60_deg`
可计算	是

# Corresponding nominal voltage — 直流电源电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

用于测量起动转矩和接通时间的直流电源电压 60 度。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`4.8 V`
程序使用名称	`V_nominal`
可计算	是

# Rotational range — 输出轴的角度范围
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

单元的输出轴的角度范围 RC Servo .

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`[0.0, 180.0] deg`
程序使用名称	`phi_range_vector`
可计算	是

# Corresponding pulse widths — 输入脉冲持续时间范围
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

输入脉冲持续时间对应于参数确定的最小和最大输出角度 Rotational range . 该范围之外的脉冲持续时间被该单元切断，以便保持在该范围内。

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`[550.0, 2330.0] us`
程序使用名称	`pulse_width_range_vector`
可计算	是

Control

# Pulse threshold — 用于脉冲控制的阈值电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

阈值电压进行脉冲控制。如果端口*S*和*−*之间的电压超过此电平，则输入脉冲定义为高电平。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`3.0 V`
程序使用名称	`V_threshold`
可计算	是

# Signal input resistance — 的阻抗
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

端口*S*和*-*之间测量的电阻抗。

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`18.0 kOhm`
程序使用名称	`R_signal`
可计算	是

# Angle resolution — 输出轴所需旋转角度与实测旋转角度之间的最小允许误差
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

输出轴所需旋转角度与实测旋转角度之间的最小允许误差。当所需和测量的输出轴旋转角度之间的误差小于角度分辨率时，电机关闭。该参数模拟滞后，通常内置于无线电控制的伺服控制装置中，以防止预设值附近的振动。

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`0.1 deg`
程序使用名称	`phi_resolution`
可计算	是

# Angle measurement error — 模型在测量角度时的误差
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

测角度时模型的误差。该参数允许您模拟测量角度的误差，这可能发生，例如，由于电位器旋转角度的传感器的故障。例如，如果要模拟当功率施加到其中一个挡块时电机的操作，则可以设置合适的角度测量误差。

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`0.0 deg`
程序使用名称	`phi_measurement_error`
可计算	是

Mechanical

# Backdrive torque (unpowered) — 在没有动力的情况下反转电机所需的负载扭矩
kg*cm

Details

电机无动力反转所需的负载转矩。单位使用这个值确定在齿轮的摩擦参量。

计量单位	`kg*cm`
默认值	`0.5 kg*cm`
程序使用名称	`T_backdrive`
可计算	是

# Gear reduction ratio — 单元的电机轴和输出轴之间的近似齿轮比 RC Servo

Details

所述直流电机的轴与所述单元的输出轴之间的齿轮比 RC Servo . 该参数仅影响转子惯量对输出轴上的等效惯量值的影响。它不影响怠速. 因此，其值不必是准确的。

默认值	`320.0`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

Details

直流电机的惯性加上从转子反射的齿轮系的惯性（如果齿轮是塑料的，通常很小）。

计量单位	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
默认值	`0.01 g*cm^2`
程序使用名称	`J`
可计算	是

# End-stop angles — 机械角度范围
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

机械端止动件防止输出轴转动超出设定范围。端止点角度设置的范围必须大于参数设置的范围 Rotational range .

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`[-5.0, 185.0] deg`
程序使用名称	`phi_hard_stop_vector`
可计算	是

Details

机械端止动件的刚性。

计量单位	`Nm/rad` \| `mNm/rad` \| `kNm/rad` \| `kgfm/rad` \| `lbfft/rad` \| `Nm/deg` \| `mNm/deg` \| `kNm/deg` \| `kgfm/deg` \| `lbfft/deg` \| `Ws/rad` \| `HP_DIN/rpm` \| `HP_DINs/rad`
默认值	`1.0e6 N*m/rad`
程序使用名称	`k_hard_stop`
可计算	是

# End-stop damping — 机械端止动件的阻尼
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

机械端止动件的阻尼。

计量单位	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
默认值	`0.01 N*m/(rad/s)`
程序使用名称	`C_hard_stop`
可计算	是