التحكم المؤازر

التحكم في المحركات المؤازرة هو أسلوب للتحكم في أنواع عديدة من محركات التحكم عن بُعد/المحركات المؤازرة للهواة، وذلك بإرسال إشارة تعديل عرض النبضة (PWM ) إلى المحرك المؤازر. تتكون هذه الإشارة من سلسلة من النبضات المتكررة ذات عرض متغير، حيث يحدد إما عرض النبضة (في معظم محركات التحكم الحديثة الشائعة) أو دورة تشغيل سلسلة النبضات (وهو أقل شيوعًا اليوم) الموضع الذي يجب أن يصل إليه المحرك المؤازر. قد تأتي إشارة PWM من جهاز استقبال التحكم اللاسلكي إلى المحرك المؤازر، أو من وحدات تحكم دقيقة شائعة مثل أردوينو .

يتم توصيل محركات الهواة الصغيرة (والتي تسمى غالبًا بالتحكم اللاسلكي أو محركات RC) من خلال اتصال قياسي بثلاثة أسلاك: سلكان لمصدر طاقة التيار المستمر وسلك واحد للتحكم، يحمل نبضات التحكم.

تتضمن معايير النبضات الحد الأدنى لعرض النبضة، والحد الأقصى لعرض النبضة، ومعدل التكرار. ونظرًا لقيود دوران المحرك المؤازر، يُعرَّف الوضع المحايد بأنه مركز الدوران. تختلف قيود الدوران باختلاف المحركات المؤازرة، ولكن عرض النبضة في الوضع المحايد يكون دائمًا حوالي 1.5 مللي ثانية.

في محركات التحكم عن بُعد الحديثة، تُحدد زاوية الدوران الميكانيكي بعرض النبضة الكهربائية المُطبقة على سلك التحكم. وهذا نوع من تعديل عرض النبضة . عادةً ما يستقبل محرك التحكم عن بُعد نبضة كل 20  مللي ثانية، إلا أن هذه المدة قد تختلف ضمن نطاق واسع يختلف من محرك لآخر. يحدد عرض النبضة مدى دوران المحرك. على سبيل المثال، في العديد من محركات التحكم عن بُعد،  تؤدي نبضة مدتها 1.5 مللي ثانية إلى دوران المحرك إلى وضع 90 درجة (الوضع المحايد). يمكن أن يختلف زمن النبضة المنخفضة (والفترة الكلية) ضمن نطاق واسع، ويتغير من نبضة إلى أخرى، دون أي تأثير على موضع محرك التحكم.

لا يُحدد موضع محرك التحكم عن بُعد الحديث بواسطة دورة تشغيل تعديل عرض النبضة (أي زمن التشغيل مقابل زمن الإيقاف)، بل بواسطة عرض النبضة فقط. (يختلف هذا عن تعديل عرض النبضة المستخدم، على سبيل المثال، في بعض أنظمة التحكم في سرعة محركات التيار المستمر). تتحرك معظم محركات التحكم عن بُعد إلى نفس الموضع عند استقبالها  نبضة مدتها 1.5 مللي ثانية كل 6  مللي ثانية (دورة تشغيل 25%) كما هو الحال عند استقبالها  نبضة مدتها 1.5 مللي ثانية كل 25  مللي ثانية (دورة تشغيل 6%) - في كلتا الحالتين، تعود إلى الوضع المركزي (الوضع المحايد). مع العديد من محركات التحكم عن بُعد، طالما أن معدل التحديث (عدد مرات إرسال النبضة في الثانية، أي معدل تكرار النبضة) يقع ضمن نطاق 40  هرتز إلى 200  هرتز، فإن القيمة الدقيقة لمعدل التحديث غير مهمة. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

يعود زمن الدورة البالغ 20  مللي ثانية (50  هرتز) إلى الأيام التي كانت تُشفّر فيها الإشارة بصيغة PPM ( تعديل موضع النبضة ) لإرسالها عبر الأثير. ^{[ 10 ]} كان زمن دورة PPM حوالي 22.5  مللي ثانية، وكان التحويل إلى PWM بسيطًا: زمن حالة PWM العالية هو زمن موضع نبضة PPM لهذا المحرك المؤازر.

ترسل معظم أجهزة استقبال التحكم عن بُعد نبضات إلى محرك التحكم عن بُعد بمعدل إطارات ثابت ، مع تغيير زمن النبضة العالية فقط. ومع ذلك، من الممكن توجيه محرك التحكم عن بُعد للتحرك على كامل نطاقه باستخدام مولد وظائف مضبوط على دورة تشغيل ثابتة بنسبة 10% عن طريق تغيير التردد (معدل الإطارات) فقط. ^{[ 11 ]}

عند إعطاء هذه المحركات المؤازرة أمر الحركة، فإنها تتحرك إلى الموضع المطلوب وتثبت فيه. إذا تعرضت هذه المحركات لقوة خارجية أثناء ثباتها في موضع معين، فإنها ستقاوم الخروج من ذلك الموضع. أقصى قوة يمكن أن تبذلها هذه المحركات هي عزم الدوران المُصنّف لها. مع ذلك، فإن المحركات المؤازرة تثبت في موضعها فقط خلال فترة زمنية محددة؛ إذ يجب تكرار نبضة تحديد الموضع، عادةً في غضون 20 مللي ثانية، لتوجيه المحرك بالبقاء في موضعه.

عند إرسال نبضة إلى محرك مؤازر مدتها أقل من 1.5  مللي ثانية، يدور المحرك إلى موضع محدد ويثبت عمود الإخراج بزاوية معينة عكس اتجاه عقارب الساعة من نقطة التعادل. وعندما تكون النبضة أطول من 1.5  مللي ثانية، يحدث العكس. يختلف الحد الأدنى والحد الأقصى لعرض النبضة اللازمة لتوجيه المحرك المؤازر إلى موضع صحيح باختلاف كل محرك. وتختلف هذه الحدود بين العلامات التجارية المختلفة، وحتى بين المحركات المؤازرة من نفس العلامة التجارية. عمومًا، يبلغ عرض النبضة الأدنى حوالي 1  مللي ثانية، بينما يبلغ عرض النبضة الأقصى 2  مللي ثانية.

• وحدة تحكم PID
• محرك سيرفو (تحكم لاسلكي)
• عرض نطاق المؤازرة
• نظام المؤازرة

• أساسيات محركات السيرفو للهواة