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1、サーボの動作原理

サーボは位置 (角度) サーボ ドライバーの一種であり、電子制御コンポーネントと機械制御コンポーネントで構成されます。制御信号が入力されると、電子制御部はコントローラーの指示に従ってDCモーター出力の回転角度と速度を調整し、機械部で舵面の変位と対応する角度変化に変換します。サーボの出力軸は位置フィードバックポテンショメータに接続されており、出力角の電圧信号をポテンショメータを介して制御基板にフィードバックすることにより、クローズループ制御を実現します。

2、無人航空機への応用
ドローンにおけるサーボの応用は広範囲かつ重要であり、主に次の側面に反映されています。
1. 飛行制御（舵制御）
① 機首方位とピッチ制御: ドローンサーボは主に、車のステアリングギアと同様に、飛行中の機首方位とピッチを制御するために使用されます。ドローンに対する制御面 (舵やエレベーターなど) の位置を変更することで、サーボは必要な操縦効果を生成し、航空機の姿勢を調整し、飛行方向を制御できます。これにより、ドローンはあらかじめ決められたルートに沿って飛行することができ、安定した旋回や離着陸を実現します。

②姿勢調整：ドローンは飛行中、さまざまな複雑な環境に対応するために常に姿勢を調整する必要があります。サーボモーターは操縦翼面の角度変化を正確に制御し、ドローンの迅速な姿勢調整を支援し、飛行の安定性と安全性を確保します。

2. エンジンスロットルとスロットル制御
サーボはアクチュエーターとして飛行制御システムから電気信号を受け取り、スロットルとエアドアの開閉角度を正確に制御し、燃料の供給量と吸入量を調整し、エンジン推力の正確な制御を実現し、飛行性能を向上させます。そして飛行機の燃費。
このタイプのサーボには、精度、応答速度、耐震性、高温耐性、耐干渉性などについて非常に高い要件が求められます。現在、DSpower はこれらの課題を克服し、量産向けの成熟したアプリケーションを実現しています。
3. その他の構造制御
① ジンバルの回転: ジンバルを備えた無人航空機では、サーボはジンバルの回転の制御も担当します。サーボはジンバルの水平および垂直回転を制御することで、カメラの正確な位置決めと撮影角度の調整を実現し、航空写真や監視などの用途に高品質の画像とビデオを提供します。
② その他のアクチュエーター：上記の用途に加えて、サーボは、投擲装置やエプロンロック装置などのドローンの他のアクチュエーターの制御にも使用できます。これらの機能の実装は、サーボの高精度と信頼性に依存します。

2、種類と選択
1. PWMサーボ：小型および中型の無人航空機では、PWMサーボは、その良好な互換性、強力な爆発力、および簡単な制御動作により広く使用されています。 PWMサーボは、応答速度が速く、精度が高いパルス幅変調信号によって制御されます。

2. バスサーボ: 大型ドローンや複雑な動作が必要なドローンには、バスサーボが適しています。バスサーボはシリアル通信を採用し、メイン制御基板から複数のサーボを集中制御できます。通常、位置フィードバックには磁気エンコーダが使用されます。これは精度が高く、寿命が長く、さまざまなデータのフィードバックを提供して、ドローンの動作状態をより適切に監視および制御できます。

3、 利点と課題
サーボをドローン分野に応用すると、小型、軽量、構造がシンプル、設置が容易などの大きなメリットがあります。しかし、ドローン技術の継続的な開発と普及に伴い、サーボの精度、安定性、信頼性に対する要求がさらに高まっています。したがって、サーボを選択および使用する際には、ドローンの安全で安定した運用を確保するために、ドローン特有のニーズや使用環境を総合的に考慮する必要があります。

DSpowerは、オールメタルケースで-55℃までの超低温耐性を備えた無人航空機用「W」シリーズサーボを開発しました。これらはすべて CAN バスによって制御され、IPX7 の防水定格を備えています。高精度、高速応答、耐振動、耐電磁干渉などの利点があります。皆様のご相談大歓迎です。

まとめると、無人航空機の分野におけるサーボの応用は、飛行制御や姿勢調整などの基本的な機能に限定されるものではなく、複雑な動作の実行や高精度な制御の提供など、さまざまな側面を含んでいます。技術の継続的な進歩と応用シナリオの拡大により、無人航空機分野におけるサーボの応用の可能性はさらに広がるでしょう。