舵机控制详解:PWM信号与多舵机联动算法

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"这篇资料详细介绍了舵机控制原理,包括PWM信号的定义、控制精度定制、单个舵机的拖动与调速算法以及8舵机联动的PWM指令算法。" 在了解舵机控制原理时,首先要理解PWM信号。PWM(Pulse Width Modulation)即脉宽调制信号,它通过改变脉冲宽度来调节输出功率。对于舵机来说,PWM信号的上升沿至少为0.5毫秒,脉宽范围通常在0.5毫秒到2.5毫秒之间,这意味着不同的脉宽对应着舵机的不同角度。例如,北京汉库的HG14-M舵机,它采用了传统的PWM协议,允许下降沿时间为0.5毫秒,而其PWM格式相对宽松,减少了对CPU的需求。 舵机控制精度的定制通常涉及到DIV的定义,1DIV等于8微秒,250DIV等于2毫秒。时基寄存器中的数值变化范围从#01H(16进制,对应十进制的1)到#0FAH(250),这些数值决定了PWM脉冲的精细调整。 在单个舵机的拖动和调速算法部分,资料提到了HG14-M舵机的位置控制方法和运动协议。舵机作为随动机构,能够根据接收到的PWM信号改变其角度,实现位置控制。此外,还涉及到了舵机的追随特性和ω值的测定与计算,这对于精确控制舵机的速度至关重要。ω值表示舵机转动的角速度,通过双摆试验可以验证其特性。 8舵机联动的PWM指令算法则更加复杂。控制要求需要考虑到所有舵机的动作同步性,确保在多舵机系统中每个舵机都能准确响应。注意事项包括如何避免扫尾问题,即在所有舵机完成动作后,可能存在的角度偏差。为此,资料中提出了扫尾的概念,并给出了扫尾值的计算方法。通过N排序子程序RAM和N差子程序解析,可以实现对多个PWM信号的精确生成,以确保8个舵机能够协同工作。 这篇资料详细阐述了舵机控制的核心技术,包括PWM信号的基础知识、单个舵机的控制策略以及多舵机联动的高级算法,为设计和操控机器人或自动化设备提供了宝贵的理论基础。