直流电机简介及应用:H桥电路、驱动芯片选择与程序实现

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  • 来源:中国微特电机网

直流电机在智能小车及机器人制作里可是相当重要的能给系统提供驱动力实现各种运动,可在使用中硬件设计和软件编写有不少得关注的事,今天咱就详细聊一下。

H桥电路

H桥电路在硬件设计方面作用很大。就因为电机属于大功率器件,单片机I/O口电流十分有限,得靠它外加驱动电路。它就像一个巧妙的设计,在很多实际应用场景里都被运用。像在一些智能小车的制作过程中,H桥电路就帮助解决了驱动问题。当电流从不同方向通过H桥电路时,能够方便地控制电机正反转。打个比方,要是小车想前进,H桥电路能让电流以合适的方向流动,要是想后退,只需改变电流方向就可以

通过H桥电路可以有效稳定地对电机进行驱动。在一些自动化设备中,其稳定性尤为重要。例如工业流水线的一些小型输送设备上的电机,稳定的驱动能保证整个流水线的有序运行。若是没有H桥电路的有效驱动,电机的运行可能会出现卡顿等情况,影响整个生产流程。

驱动芯片选择考量

选择驱动芯片的时候,有好多问题得考虑,像电流承载能力就得重点注意。不同的驱动芯片其电流承载能力是不一样的。在驱动功率较大的电机时候,要是芯片的电流承载能力不够,它大概率会烧坏。比如说在一些大型机器人使用的电机上,就得选电流承载能力强的驱动芯片l298 电机驱动,否则容易出现故障。再就是响应速度,在需要快速响应运动的场合,响应速度快的驱动芯片就有用武之地。比如一些竞赛用的高速智能车,芯片若是响应速度不够快,会影响车辆的操控性能。

除此之外还有成本。要是设计小型的、对成本比较敏感的智能设备,你就得选择价格较为亲民的芯片。倘若选择那种价格特别昂贵的芯片,可能整个产品的成本就会大幅提升,从而失去市场竞争力。另外芯片的稳定性也是值得关注的重要因素l298 电机驱动,在长期运行的设备中,如果芯片不稳定,设备随时可能出现问题。比如长期不间断运行的监测设备里的电机驱动芯片,要是不稳定会造成监测不连续等问题。

电机正反转程序

写电机正反转程序真的很关键在逻辑方面有不少复杂的地方要去弄清楚和处理。它得能明确控制电机什么时候正转,什么时候反转。像很多家用的智能风扇要摆头实现多角度送风,程序就得来控制电机正反转让风扇能朝着不同方向转动。而关于转向角度控制也不能忽视,不同的应用场景对转向要求是不一样的。

在足球机器人里,为了灵活抢球、传球,就要能够精确控制电机正反转来改变机器人行驶方向和角度,这样才能在紧张的比赛中有出色的表现,要是电机正反转控制角度不行,可能没办法及时抢到球,甚至错过重要得分机会。另外,程序的稳定性对长时间运行也有影响有些需要长时间连续作业的机器设备,要是程序不稳定,电机正反转可能就会乱套,导致设备没办法持续正常工作。

双电机差速转向原理

双电机差速转向,原理说起来还挺有意思的。是利用了两侧电机转速不同来使设备转向。像差速配合的精妙之处,在一些大型的室外勘探机器人上体现得就很明显。这类机器人要去不同地形,就要灵活地利用差速转向来避开障碍物。它要是到野外复杂地形探测,遇到石头等障碍物,就利用差速转个弯继续前进。

灵活性和适应性也因为这个原理大大提升了,在不同环境中的运用非常广泛。例如在工厂仓库里帮忙搬运货物的小机器人,在狭窄的通道中,依靠双电机差速转向就能快速转弯、穿梭。从不同位置搬运货物送到指定地方,如果没有这个差速转向,在那些弯道可能就会很难调整方向。

小原地打转程序设计

靠差速实现小原地打转程序是有点巧思和挑战的,算法设计方面得用心去研究,得把各种复杂情况考量进去。比如说有些需要精确位置作业的小型机器人,它要想达到指定坐标还得调整姿势,这就需要靠原地打转让其换个面向方向。在实际任务处理中的作用也不小,工业上的一些智能装配机器人,要从周围去拿不同零部件装配,如果能通过小原地打转迅速找到零件,就会大大提高装配效率。

同时在程序调试中,可能会遇到很多问题。比如电机转动精度不高就会影响原地打转效果。这就需要不断调试算法参数等让电机控制更加精准。要是没有做好这方面的调试,在执行任务过程中可能就会出现误差。

今天聊的这些内容在直流电机的应用中都是很实用又关键的,大家看完文章对于这些方面有没有自己的一些理解快来评论区说说,也别忘了点赞和分享。

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