Servo-moteur

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I. Introduction

Un servomoteur est un dclencheur rotatoire qui tient compte du contrle prcis de la

position angulaire, de la vitesse et de l'acclration. Il se compose d'un moteur appropri

coupl une sonde pour la rtroaction de position. Il exige galement un contrleur

relativement sophistiqu, souvent un module consacr conu spcifiquement pour l'usage

avec des servomoteurs.

Les servomoteurs ne sont pas une classe spcifique de moteur bien que le servomoteur de

terme soit employ souvent pour se rapporter un moteur appropri pour l'usage dans un

systme de contrle en circuit ferm.

Les servomoteurs commands l'aide du servomcanisme. Si le moteur en tant que dispositif

command, li au servomcanisme est un moteur C.C, alors c'est un moteur connu gnralement un

moteur C.C, Ce C.C ou moteur courant continu travaille au principal, quand un conducteur

de transport actuel est plac dans un champ magntique, il prouve un couple et a une

tendance de se dplacer. Ceci est connu en tant qu'action circulante en voiture. Si la direction

du courant lectrique dans le fil est renverse, la direction de la rotation s'inverse galement.

Quand le champ magntique et le champ lectrique interactifs ils produisent une force

mcanique, et bas sur celui le principe de fonctionnement du moteur de C.C tabli. La

direction de la rotation d'un ce moteur est donne par la rgle de la main gauche de Fleming,

qui dclare que si l'index, doigt moyen et le pouce de votre main gauche sont mutuellement

perpendiculaire prolong entre eux et si l'index reprsente la direction du champ magntique,

le doigt moyen indique la direction du courant lectrique, puis le pouce reprsente la direction

dans laquelle la force est exprimente par l'axe du moteur de C.C.Si le moteur command est

actionn par C.A. en l'appelle le moteur servo C.A.

Histoire de moteur

Figure 1 reprsente lhistoire de moteur.

Servo-moteur

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II Thorie de moteur servo

Il y a quelques types particuliers d'application de moteur lectrique o la rotation du

moteur est exige pour juste un certain angle pas sans interruption pour la longue priode.

Pour ces applications quelques types particuliers de moteur sont exigs avec une certaine

disposition spciale qui fait le moteur pour tourner un certain angle pour une entre lectrique

donne (signal). cet effet le moteur servo entre dans la photo. C'est normalement un moteur

simple de C.C qui est command pour la rotation angulaire spcifique avec l'aide du

servomcanisme supplmentaire (un systme de contrle de rtroaction ferm typique de

boucle). Maintenant le systme servo du jour a des applications industrielles normes. Les

applications de moteur servo sont galement gnralement - vu dans des voitures

tlcommandes de jouet pour la direction de contrle du mouvement et de elle est galement

trs utilis gnralement comme moteur qui dplace le plateau d'un CD ou d'un lecteur DVD.

Prs de ces derniers il y a d'autres centaines d'applications de moteur servo que nous voyons

dans notre vie quotidienne. La raison principale derrire utiliser un servo est qu'elle fournit la

prcision angulaire, c.--d. elle tournera seulement autant que nous voulons et alors arrtons

et attendons le prochain signal pour prendre davantage de mesure. C'est la diffrence d'un

moteur lectrique normal qui dmarre tourner au fur et mesure qu'est mis sous tension lui

et la rotation continue jusqu' ce que nous coupions le courant. Nous ne pouvons pas

commander le progrs de rotation du moteur lectrique , mais nous pouvons seulement

commander la vitesse de la rotation et pouvons la tourner en marche et en arrt.

III Servo moteur de C.C

Car nous savons que n'importe quel moteur lectrique peut ser du moteur servo s'il est

command par le servomcanisme. De mme, si nous commandons un moteur de C.C l'aide

du servomcanisme, il serait rfr comme moteur servo de C.C. Il y a diffrents types de

moteur de C.C, d'un tel moteur de C.C de blessure de shunt, de moteur de C.C de srie, de

moteur sparment excit de C.C, de moteur un aimant permanent de C.C, de moteur sans

brosse etc. de C.C. Parmi tous principalement le moteur sparment excit de C.C, moteur

un aimant permanent de C.C et balayent moins de moteur de C.C sont employs en tant que

servo.

III.1 moteur C.C de blessure de shunt

Le moteur de C.C de blessure de shunt tombe sous la catgorie des moteurs auto excits de

C.C, o les bobinages d'excitation sont manuvrs, ou est reli en parallle l'enroulement

d'armature du moteur, car son nom est suggestif de. Et pour cette raison l'enroulement

d'armature et le bobinage d'excitation sont exposs la mme tension d'alimentation, bien

qu'il y ait les branches distinctes pour l'coulement de l'armature actuel et le courant de champ

suivant les indications du chiffre du moteur de shunt de C.C ci-dessous.

Servo-moteur

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Figure 2 :Moteur C.C shunt excit.

III.2 Les types de Servo Motor C.C

III.3 Thorie de servomoteur C.C

Les moteurs qui ser des moteurs servo de C.C, ont gnralement la source distincte de C.C

pour le bobinage d'excitation et l'enroulement d'armature. Le contrle peut tre archiv en

commandant le courant de champ ou le courant d'armature. Le contrle de champ a quelques

avantages spcifiques par rapport au contrle d'armature et d'autre part le contrle d'armature

a galement quelques avantages spcifiques par rapport au contrle de champ. Quel type de

contrle devrait tre appliqu au servomoteur C.C, est dcid selon ses applications

spcifiques.

Laissez-nous principe de fonctionnement de moteur servo de C.C de disque pour le

contrle de champ et le contrle d'armature 1.

Servomoteur C.C

Moteur C.C a excitation

spare

moteur sans balai CC

moteur courant continu

aimants permanents

Servo-moteur

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III.4 Thorie de champ commande le moteur servo C.C

La figure ci-dessous montre le schma de principe pour un moteur servo command de

C.C par un champ. Dans cette disposition que le champ du moteur de C.C est excit soyez le

signal amplifi d'erreur et l'enroulement d'armature active par une source de courant constant.

Figure . : Champ contrle le Servo Motor C.C

Le champ est command au-dessous du point de genou de la courbe magntisante de

saturation. cette partie de la courbe le mmf varie linairement avec le courant d'excitation.

Cela signifie serrent la cl dynamomtrique dvelopp dans le moteur de C.C est

directement proportionnel au courant de champ au-dessous du point de genou de la courbe

magntisante de saturation.

De l'quation gnrale de couple du moteur de C.C on le constate que, Ia de du couple

T. L o, le est le flux de champ et l'Ia est courant d'armature. Mais dans le moteur servo

command de C.C de champ, l'armature est excite par source de courant constant, par

consquent Ia est constant ici. Par consquent, de de T

Pendant que le champ de ce moteur servo de C.C est excit par le signal amplifi d'erreur, le

couple de la rotation de moteur c.--d. du moteur peut tre command par le signal amplifi

d'erreur. Si le courant constant d'armature est assez grand alors, chaque petit changement du

courant de champ cause le changement correspondant du couple sur l'axe de moteur.

La direction de la rotation peut tre change en changeant la polarit du champ.

La direction de la rotation peut galement tre change l'aide du moteur de C.C de champ

fendu, o le bobinage d'excitation est divis en deux parts, un demi- de l'enroulement est

enroule dans le sens horaire et l'autre moiti dans la blessure dans la direction en sens inverse

des aiguilles d'une montre. Le signal amplifi d'erreur est introduit au point de jonction de ces

deux moitis du champ comme montr ci-dessous. Le champ magntique des deux moitis du

bobinage d'excitation s'oppose. Lors du fonctionnement du moteur, la force de champ

magntique d'un demi- domine autre selon la valeur du signal amplifi d'erreur introduit entre

ces moitis. En raison de ceci, le moteur servo de C.C tourne dans une direction particulire

selon la tension amplifie de signal d'erreur.

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Figure 4 :La densit de flux magntique par rapport lintensit du champ magntique

Linconvnient principal des moteurs servo de C.C de contrle de champ, est que la

rponse dynamique lerreur est plus lente en raison de la constante de plus long temps du

circuit de champ inductif. Le champ est un lectro-aimant ainsi cest fondamentalement un

circuit fortement inductif par consquent d au changement soudain de la tension de signal

derreur, le courant par le champ atteindra sa valeur quilibre aprs certaine priode selon

la constante de temps du circuit de champ. Cest pourquoi la disposition de moteur servo de

C.C de contrle de champ est principalement employe dans de petites applications de moteur

servo.

Le principal avantage demployer le rgime de contrle de champ est celui, car le moteur

est command par le champ lalimentation lectrique de contrle est beaucoup infrieure

la puissance value du moteur.

III.5 Armature contrl par le Thorie de servomoteur C.C

Le champ est actionn bien au-del du point de genou de la courbe magntisante de

saturation. Dans cette partie de la courbe, pour le changement norme du courant magntisant, il y a trs petit changement de mmf dans le domaine de moteur. Ceci fait le

moteur servo est moins sensible au changement du courant de champ. En fait pour larmature

a command le moteur servo de C.C, nous ne veulent pas cela, le moteur si la rponse

nimporte quel changement du courant de champ.

Encore, la saturation le flux de champ est maximum. Comme nous avons dit plus tt,

lquation gnrale de couple du moteur C.C est, serre la cl dynamomtrique le Ia de

de T. Maintenant si le est assez grand, parce que chaque petit changement darmature Ia

actuel il y aura un commutateur important dans le couple de moteur. Cela signifie que le

moteur servo devient beaucoup sensible au courant darmature.

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Car larmature du moteur de C.C est moins inductive et plus rsistive, la constante de

temps de lenroulement darmature est assez petite. Ceci cause le changement rapide du

courant darmature d au changement soudain de la tension darmature. Cest pourquoi la

rponse dynamique du moteur servo command par armature C.C est beaucoup plus rapide

que celle du moteur servo command de C.C de champ.

La direction de la rotation du moteur peut facilement tre change en renversant la polarit du

signal derreur.

III.6 Servomoteur C.C daimant permanent

Le contrle de champ nest pas possible dans le cas du moteur de C.C un aimant

permanent car le champ est un aimant permanent ici. Le principe de fonctionnement de

moteur servo de C.C dans ce cas est semblable celui du moteur command par armature.

III.6.1 Moteur courant continu aimant permanent

Dans un moteur de C.C, une armature tourne lintrieur dun champ magntique. Le principe de base de fonctionnement du moteur de C.C est bas sur le fait que toutes les fois

quun conducteur de transport actuel est plac lintrieur dun champ magntique, il y aura

force mcanique prouve par ce chef dorchestre. Toutes sortes de moteurs de C.C

fonctionnent dans ce principe seulement. Par consquent pour construire un moteur de C.C il

est essentiel dtablir un champ magntique. Le champ magntique est videmment tabli

laide de laimant. Laimant peut par nimporte quels types c.--d. que ce peut tre lectro-

aimant ou il peut tre un aimant permanent. Quand laimant permanent est utilis pour crer

le champ magntique dans un moteur de C.C, le moteur est rfr en tant que le moteur un

aimant permanent de C.C ou moteur de PMDC. Vous avez jamais dcouvert nimporte quel

jouet piles, si vous faisiez, vous aviez videmment trouv un moteur piles lintrieur de

lui. Ce moteur piles nest rien mais un moteur de C.C daimant permanent ou moteur de

PMDC. Ces types de moteur sont essentiellement simples dans la construction. Ces moteurs

sont utiliss gnralement comme moteur de dmarreur dans des automobiles, les essuie-

glace, joint, pour des ventilateurs utiliss dans des appareils de chauffage et des climatiseurs,

pour soulever et abaisser des fentres, il galement a intensivement employ dans des jouets.

Pendant que la force de champ magntique dun aimant permanent est fixe elle ne peut pas

tre commande extrieurement, contrle de champ de ce type de moteur de C.C ne peut pas

tre possible. Ainsi le moteur un aimant permanent de C.C est utilis o il ny a aucun

besoin de contrle de vitesse de moteur au moyen de commander son champ. Petits moteurs

partiels partiels et sous de kilowatt maintenant construits avec laimant permanent.

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Figure 5 : Moteur courant continu aimant permanent

III.6.2 Principe de fonctionnement de servomoteur

Avant de comprendre le principe de fonctionnement du moteur servo nous devrions

comprendre d'abord le de base du servomcanisme.

Figure 6 : systme servomoteur.

III.6.2 .1 Servomcanisme

Un systme servo se compose principalement de trois composantes de base - un dispositif command, une sonde de production, un systme de rtroaction. C'est un systme de contrle ferm automatique de boucle. Ici au lieu de commander un

dispositif en appliquant le signal d'entre variable, le dispositif est command par un signal de retour produit en comparant le signal de sortie et le signal d'entre de rfrence.

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Quand le signal d'entre de rfrence ou le signal de commande est appliqu au systme, il est compar au signal de rfrence de production du systme tabli par la sonde de

production, et un troisime signal produit par le systme de rtroaction. Ce troisime signal agit en tant que signal d'entre de dispositif command. Ce signal d'entre au dispositif prsente tant que il y a une diffrence logique entre le signal d'entre de rfrence et le signal

de sortie du systme. Aprs que le dispositif ralise sa production dsire, il n'y aura plus diffrence logique entre le signal d'entre de rfrence et le signal de sortie de rfrence du systme. Puis, le troisime signal produit en comparant des thses ci-dessus a indiqu que les

signaux ne demeureront pas assez pour actionner le dispositif plus loin et pour produire davantage de production du systme jusqu' ce que le prochain signal d'entre de rfrence ou

le signal de commande soit appliqu au systme. Par consquent la tche primaire d'un servomcanisme est de maintenir la production d'un systme la valeur dsire en prsence des perturbations.

III.6.2.2 Principe de fonctionnement

Un moteur servo est fondamentalement un moteur de C.C (dans des quelques cas particuliers c'est moteur courant alternatif) avec quelques autres composants de but spcial qui font un moteur de C.C un servo. Dans une unit servo, vous trouverez un petit moteur de

C.C, un potentiomtre, la disposition de vitesse et des circuits intelligents. Les circuits intelligents avec le potentiomtre font le servo pour tourner selon nos souhaits.

Comme nous savons, un petit moteur de C.C tournera avec la grande vitesse mais le couple produit par sa rotation ne sera pas assez pour dplacer mme une charge lgre. C'est o le systme de vitesse l'intrieur d'un servomcanisme entre dans la photo. Le mcanisme de

vitesse prendra la vitesse leve d'entre du moteur (rapide) et la production, nous atteindrons pour produire la vitesse qui est plus lente que la vitesse originale d'entre mais plus pratique et

largement applicable. Dites la position initiale de l'axe de moteur servo, la position du bouton de potentiomtre est tels qu'il n'y a aucun signal lectrique produit au port de production du potentiomtre. Ce port

de production du potentiomtre est reli un des terminaux d'entre de l'amplificateur de dtecteur d'erreur. Maintenant un signal lectrique est donn un autre terminal d'entre de

l'amplificateur de dtecteur d'erreur. Maintenant la diffrence entre ces deux signaux, une vient du potentiomtre et une autre vient de la source externe, sera amplifie dans l'amplificateur de dtecteur d'erreur et alimente le moteur de C.C. Ce signal amplifi d'erreur

agit en tant que la puissance d'entre du moteur de C.C et du moteur commence tourner dans la direction dsire. Pendant que l'axe de moteur progresse le bouton de potentiomtre tourne

galement pendant qu'il est ajout l'axe de moteur avec l'aide de la disposition de vitesse. Car la position du bouton de potentiomtre change il y aura un signal lectrique produit au port de potentiomtre. Pendant que la position angulaire du bouton de potentiomtre progresse

la production ou le signal de retour augmente. Aprs que dsir la position angulaire de l'axe de moteur le bouton de potentiomtre est des portes une telle position que le signal

lectrique produit dans le potentiomtre devient mme en date du signal lectrique externe donn l'amplificateur. cette condition, il n'y aura aucun signal de sortie de l'amplificateur au moteur entr en tant que l n'est aucune diffrence entre le signal appliqu externe et le

signal produit au potentiomtre. Car le signal d'entre au moteur est zro cette position, le moteur cesse la rotation. C'est comment un moteur servo conceptuel simple fonctionne.

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IV Contrle de servomoteur

Pour comprendre le contrle de moteur servo nous a laisss considrer un exemple de servomoteur que nous avons donn un signal pour tourner par un angle de 45 et puis pour

arrter et attendre l'instruction complmentaire. L'axe du moteur de C.C est ajout un autre axe appel l'axe de production, avec l'aide de l'ensemble de vitesse. Cet ensemble de vitesse est utilis pour ramener le T/MN lev de l'axe

du moteur au bas T/MN l'axe de production du systme servo.

La tension ajustant le bouton d'un potentiomtre est ainsi arrange avec l'axe de production

l'aide d'un autre ensemble de vitesse, celui pendant la rotation de l'axe, le bouton galement tourne et cre un potentiel lectrique variable selon le principe du potentiomtre. Ce potentiel lectrique de signal c.--d. est augment avec le mouvement angulaire du bouton de

potentiomtre avec l'axe de systme de 0 45. Ce potentiel ou tension lectrique est pris l'amplificateur de contre-raction de dtecteur d'erreur avec la rfrence d'entre recommande

c.--d. la tension de signal d'entre.

mesure que l'angle de la rotation de l'axe grimpe de 0 jusqu' 45 la tension du

potentiomtre augmente. 45 cette tension atteint une valeur qui est gale la tension

indique de commande d'entre au systme. Comme cette position de l'axe, il n'y a aucune

diffrence entre la tension de signal venant du potentiomtre et la tension d'entre de

Servo-moteur

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rfrence (signal de commande) au systme, la tension de production de l'amplificateur

devient zro.

Figure 7 :circuit de servomoteur

Selon la photo donne au-dessus du signal lectrique de tension de production de

l'amplificateur, agit en tant que tension d'entre du moteur de C.C. Par consquent le moteur

cessera de tourner aprs que l'axe tourne par 45. Le moteur sera cette position de repos

jusqu' ce qu'une autre instruction soit donne au systme pour davantage de mouvement de

l'axe dans la direction dsire. De cet exemple nous pouvons comprendre la thorie la plus

fondamentale de moteur servo et comment le contrle de moteur servo est ralis. mesure

que l'angle de la rotation de l'axe grimpe de 0 jusqu' 45 la tension du potentiomtre

augmente. 45 cette tension atteint une valeur qui est gale la tension indique de

commande d'entre au systme. Comme cette position de l'axe, il n'y a aucune diffrence

entre la tension de signal venant du potentiomtre et la tension d'entre de rfrence (signal de

commande) au systme, la tension de production de l'amplificateur devient zro.

De ce principe de base de fonctionnement de moteur servo il peut conclure. L'axe du servo est reli un potentiomtre. Les circuits l'intrieur du servo, auquel le potentiomtre est

reli, connaissent la position du servo. La situation actuelle sera compare la position

dsire sans interruption l'aide d'un amplificateur de dtection des erreurs. Si une disparit

est trouve, alors un signal d'erreur est fourni la production de l'amplificateur d'erreurs et

l'axe tournera pour aller l'emplacement prcis exig. Une fois que l'emplacement dsir est

atteint, il s'arrte et attend. Selon la photo donne au-dessus du signal lectrique de tension de

production de l'amplificateur, agit en tant que tension d'entre du moteur de C.C. Par

consquent le moteur cessera de tourner aprs que l'axe tourne par 45. Le moteur sera cette

position de repos jusqu' ce qu'une autre instruction soit donne au systme pour davantage de

mouvement de l'axe dans la direction dsire. De cet exemple nous pouvons comprendre la

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thorie la plus fondamentale de moteur servo et comment le contrle de moteur servo est

ralis. mesure que l'angle de la rotation de l'axe grimpe de 0 jusqu' 45 la tension du

potentiomtre augmente. 45 cette tension atteint une valeur qui est gale la tension

indique de commande d'entre au systme. Comme cette position de l'axe, il n'y a aucune

diffrence entre la tension de signal venant du potentiomtre et la tension d'entre de

rfrence (signal de commande) au systme, la tension de production de l'amplificateur

devient zro.

IV.1 Servomoteur de rotation continue

Les moteurs servo de rotation continue sont rellement une version modifie de ce que les

servos sont censs rellement pour faire, c.--d., commandez la position d'axe. Les servos de

la rotation 360 sont faits rellement en changeant certaines connexions mcaniques

l'intrieur du servo. Cependant, certain fabricant comme la parallaxe vend ces servos aussi

bien. Avec le servo continu de rotation vous pouvez seulement commander la direction et la

vitesse du servo, mais pas la position.

Deux des fabricants de moteur servo de les plus populaires sont FUTABA et HITEC.

V Contrleur de servomoteur

Un contrleur de moteur servo est un circuit qui est utilis pour commander la position

d'un moteur servo. Il s'appelle galement comme conducteur de moteur servo. Un contrleur

de moteur servo se compose d'un contrleur, du moteur servo et de l'unit d'alimentation

d'nergie.

Le conducteur de moteur servo peut tre employ pour commander un servo simple ou

mme un groupe de moteurs servo. Dans beaucoup de projets o le contrle de moteur servo

est le soutien principal de la tche d'tre accompli, le contrleur doit conduire plus que celui

servo. Un exemple de ceci est un avion de RC, qui utilise beaucoup de servos.

Composants essentiels

1) un microcontrleur

2) une unit d'alimentation d'nergie

Composants divers

1) un potentiomtre

2) connecteurs, fils etc.

V.1 Microcontrleur

Un moteur servo est conduit en appliquant le signal de tension lui des intervalles

rguliers. Le servo est sensible aux variations de synchronisation. Une impulsion de largeur

spcifique doit tre applique intervalles spcifiques de temps. Typiquement, la dure de

l'impulsion varie de 0ms 2.2ms et le taux de rptition est 50Hz 60Hz. Pour le contrle de

Servo-moteur

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position prcis, le contrleur qui est choisi doit avoir des minuteries qui ont la rsolution

exige.

En outre, si plus d'un moteur doit tre command simultanment, l'horloge de processeur

doit tre assez rapidement. Pour un contrle de moteur simple, des 8051 peuvent tre

employs comme un AT89s51 ou un P89v51RD2. Mais pour plus d'un moteur, nous devons

employer une PIC, comme un PIC18F ou un ATMEGA, de sorte que ce soit PWM interne

peut tre utilis. Cependant, la slection du microcontrleur dpend totalement du concepteur

et des conditions de projet.

V.2 Alimentation d'nergie

La conception du contrleur de moteur servo d'unit d'alimentation d'nergie dpend du

nombre de moteurs servo qui sont connects au conseil. Les moteurs servo fonctionnent

partir de 4.8V une tension de l'alimentation 6V. La valeur typique est 5v. L'application des

tensions plus grandes que la tension d'alimentation n'est pas recommande car elle peut rendre

le moteur de manire permanente inutile. L'aspiration de courant lectrique du moteur est

variable et dpend du couple du lequel il produit. galement elle dessinera moins actuel

quand en mode inactivit et plus actuel quand elle fonctionne. Une aspiration actuelle

maximum de moteurs servo est donne en tant que son courant de stalle. C'est le courant

maximum qu'il dessinera quand courant avec le couple maximum avant qu'il arrte d pour

surcharger. Cette valeur courante peut tre aussi haute que 1 A pour quelques moteurs.

Pour un contrle de moteur simple un rgulateur de tension comme un LM317 peut tre

employ avec un radiateur appropri. Mais quand des moteurs multiples doivent tre

connects, un approvisionnement de haute qualit avec une estimation plus forte intensit

doit tre employ. Un SMPS (alimentation d'nergie commute de mode) peut tre une bonne

option.

Schma fonctionnel au-dessous de montrer des interconnexions dans un conducteur de

servomoteur

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V.3 Contrle de servomoteur

Le moteur servo a trois terminaux.

1) placent le signal (les impulsions de PWM)

2) Vcc (de l'alimentation d'nergie)

3) servomoteur de contrle moulu

Figure 8: Connecteurs de servomoteur

La position angulaire de moteur servo est commande en appliquant des impulsions de

PWM de largeur spcifique. La dure de l'impulsion varie d'environ 0,5 Mme pour la rotation

de 0 degrs Mme 2,2 pour la rotation de 180 degrs. Les impulsions doivent tre indiques

aux frquences environ de 50Hz 60Hz.

Afin de produire de la forme d'onde de PWM (modulation d'impulsions en largeur),

suivant les indications du chiffre ci-dessous, on peut utiliser ou le module interne de PWM du

microcontrleur ou les minuteries peuvent tre employes. Utilisant PWM le bloc est plus

flexible car la plupart des familles de microcontrleur conoivent les blocs pour adapter aux

besoins de l'application comme le moteur servo. Pour diffrentes largeurs de PWM palpite,

nous devons programmer les registres internes en consquence.

Maintenant, nous devons galement dire au microcontrleur combien il doit tourner.

cet effet, nous pouvons utiliser un potentiomtre simple et employer un CDA pour obtenir

l'angle de rotation ou pour des applications plus complexes un acclromtre peut tre utilis.

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V.4 Programme algorithme

Concevons le programme pour commander un servo simple et l'entre de position est

donne par l'intermdiaire du potentiomtre reli une goupille de contrleur.

1) Initialisez les goupilles de port pour l'entre-sortie.

2) Lisez le CDA pour la position servo dsire.

3) Programmez les inscriptions de PWM la valeur dsire.

Ds que vous dclencherez le module de PWM, la goupille slectionne de canal de PWM

passe 1 (la logique 1) et aprs que la largeur exige soit atteinte, elle passera 0 encore

(logique 0). Ainsi aprs le dclenchement du PWM, vous devez commencer une minuterie

avec un retard de Mme environ 19 et attendre jusqu' ce que la minuterie dborde

4) Passez l'tape 2

Il y a de divers modes de PWM disponible que vous pouvez employer selon le

microcontrleur que vous choisissez. Un certain degr d'optimisation devrait tre fait dans le

code pour commander le servo.

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Si vous prvoyez d'employer plus que celui servo que vous aurez besoin d'autant de

canaux de PWM. Chacun servo peut tre donn le signal de PWM squentiellement. Mais

vous devez faire attention que le taux de rptition d'impulsion pour chacun servo soit

maintenu. Autrement le servo manquera de synchronisation.

VI Applications de servomoteur dans le systme de piste solaire de robotique

Le mcanisme de moteur servo est employ dans un grand nombre d'applications qui sont

en position contrle critique. Nous ne pouvons pas utiliser le moteur de C.C pour commander

une queue des avions parce que le contrle d'un moteur de C.C pour le positionnement prcis

est non seulement difficile mais presque impossible.

VI.1 Robotique en servomoteur

Une des applications de moteur servo de les plus populaires est robotique. Considrez un

robot de transfert simple. Le robot de transfert est une machine si robotique qui est utilise

pour slectionner un objet d'une position et pour mettre l'objet en la position diffrente.

Maintenant, afin de slectionner un objet de la position A et le placer en position B les

moteurs qui sont utiliss pour enclencher les joints sont les moteurs servo. C'est parce que ;

nous devons prvoir le mouvement angulaire de chaque joint pour accomplir cette tche de

transfert. Une fois que ces donnes sont alimentes au contrleur de robot, le robot ralisera

sans interruption son travail. Le contrleur enverra des donnes de PWM aux diffrents

moteurs du robot. Ceci donne le contrle angulaire prcis du bras qui n'est pas possible avec

un moteur rgulier de C.C.

VI.2 servomoteur dans les convoyeurs

Des convoyeurs sont employs dans la fabrication industrielle et les units se runissantes

pour passer un objet d'une station d'assemble l'autre. Considrons un exemple de procd

de remplissage de bouteilles, le processus la bouteille doit tre complte de liquide et tre

dplace la prochaine tape qui est principalement l'tape d'emballage. Afin de raliser ainsi

des bandes de conveyeur ce sont employs avec les moteurs servo de sorte que la bouteille se

dplace avec prcision l'emplacement dsir et s'arrtent de sorte que le liquide puisse tre

vers dans lui et alors il soit guid la prochaine tape. Ce processus continue jusqu' arrter.

Par consquent la capacit prcise de contrle de position de l'axe servo vient dans pratique.

Moteur servo dans les convoyeurs.

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Figure 9 : Mcanisme de servo en robotique

Figure 10: servomoteur dans les convoyeurs

VI.3 Applications de moteur servo EN TANT QUE foyer d'automobile

d'appareil-photo

Les appareils photo numriques modernes d'aujourd'hui sont trs avancs. Une des

caractristiques avances est sa capacit au foyer automatique sur l'objet d'tre capture.

Quand l'image de l'objet est cre dans le processeur de signaux numriques de l'appareil-

photo, on l'examine pour assurer l'acuit. Fondamentalement, si la longueur focale (mesure

partir de l'objectif de camra) n'est pas approprie, l'image semble tre brouille. La modalit

de reprise pour placer la lentille avec prcision de sorte que l'image la plus pointue soit saisie

est faite utilisant un moteur servo fortement prcis entr dans l'appareil-photo. C'est un autre

exemple important des applications de moteur servo.

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Figure 11 : Point automatique Servo

VI.4 Servomoteur dans le vhicule robotique

Les vhicules robotiques aujourd'hui qui sont utiliss pour des applications militaires aussi

bien qu'industrielles fortement complexes utilisent les moteurs servo pour des roues. Ici, le

mouvement angulaire n'est pas d'importance puisque le servo utilis est un servo continu de

rotation. La capacit du servo de produire d'assez de couple afin de dplacer rapidement le

vhicule de la halte et l'arrter alors rapidement soit aussi bien ce qui est important.

galement la vitesse avec laquelle le vhicule devrait se dplacer peut tre commande.

Figure 12 : Vhicule robotique

VI.5 Servomoteur dans le systme de piste solaire

La production et l'utilisation d'lectricit solaire gagne l'importance pendant que les gens

se dplacent vers le rgime d'nergie propre et renouvelable. Des panneaux solaires plus tt et

qui ont t installs taient statiques et rests en une position pour la dure entire du jour. La

Servo-moteur

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Science gnrale dicte que le Sun ne fait pas face toujours dans une direction et que sa

position relativement au panneau solaire changera. Ceci implique que nous n'utilisons pas

entirement la puissance du soleil d'extraire l'nergie maximum hors delle. Mais, si nous

attachons les moteurs servo au panneau solaire s de telle manire que nous puissions

commander avec prcision son angle du mouvement de sorte qu'il suive de prs le Sun, puis la

performance globale du systme augmente considrablement. C'est une autre application de

servo o le contrle d'angle est critique et ralisable par un moteur servo.

Figure 13 : servomoteur dans le systme de piste solaire

VII conclusion

Un servomoteur est gnralement un bloc noir ou bleu avec un petit plateau rotatif sur le

dessus, utilis pour tourner avec une vitesse proportionnelle un courant ou une tension, un

servomoteur est utilis pour obtenir une position.

Pour utilis utiliser un servo plutt qu'un moto-rducteur il existe des avantage et des inconvnients.

Les avantages sont les suivants :

* le fil signal faible courant peut tre raccord directement une sortie du PIC. Pas besoin de circuit d'interface.

* on peut commander l'arrt, la marche , le sens de rotation et la vitesse du servo l'aide d'un seul fil. Economie d'E/S

* le servo tourne la bonne vitesse pour notre robot

* le servo offre un couple important sous un volume rduit

Inconvnients

* il faut modifier le servo pour une rotation complte

* le prix est lgrement plus lev qu'un bloc moto-rducteur 2 moteurs CC.