舵机是什么？它在机器人及航模中的应用与闭环控制系统介绍

诶要是你以为电机就那么简单，那可就大错特错！舵机作为伺服电机中的特殊存在，那可是有着超级棒的精确位置控制能力和强大扭矩输出能力，这背后到底有着怎样不为人知的奥秘？快来一探究竟

舵机本质探秘

舵机，其实就是伺服电机家庭里的一员。所谓伺服电机就是那种带有反馈环节的电机。这反馈环节可有大作用，能让咱们对电机进行精确的位置控制或者让它输出比较高的扭矩出来。舵机还有个名字叫 RC 伺服器，像在机器人项目里经常能看到它，遥控汽车、飞机这些航模里面也都有它们的身影

内部结构剖析

类似舵机这样的伺服系统，通常由小型电动机、电位计、嵌入式控制系统还有变速箱组成。电机输出轴的位置可关键，内部电位计会不断对它采样测量，然后和像STM32、Arduino这类微控制器设置的目标位置做比较。根据它们之间的偏差，控制设备就会调整电机输出轴的实际位置舵机是干什么的，让它和目标位置相匹配

输出特性解读

变速箱可是很重要的一部分，它会降低电机的转速，这样就能增加输出轴上的输出扭矩。输出轴的最大速度一般大概是 60 RPM 这个样子。整体来看，舵机这个电机就是个闭环系统，你输入相应的信号，就能控制它输出对应的位置量。通过舵机的信号线发送 PWM 信号就能控制输出量

PWM 控制奥秘

之前文章有介绍过 PWM ，一般来说，PWM 的周期还有占空比咱们是能控制的，所以 PWM 脉冲的占空比那可是直接决定了输出轴的位置。不过要注意不同类型和品牌的伺服电机，它们最大位置还有最小位置的角度可能会不一样。好多伺服器就只能旋转大概 170 度（也有只有 90 度的）舵机是干什么的，宽度为 1.5 ms 的伺服脉冲通常会把伺服设置在中间位置

驱动情况说明

要是单个舵机的电流比较小，像 SG90 这种舵机，空闲的时候大概就消耗 10mA 的电流，旋转的时候需要消耗 100 - 250mA 左右。一般控制系统有这样的输出能力就可以直接驱动了。要是舵机所需电流大，那就得额外增加驱动电路，把数字控制端和功率端隔离开。要是同时驱动多个舵机，还能用 PCA9685 对多路 PWM 进行驱动

常见舵机规格

这里我搜集整理了几款常见舵机的规格参数大家在选型的时候可得关注一下。不同电机的参数不一样，像 0.12 sec/60° (4.8 V)、Operating voltage4.8、4.8 – 6.6 V、0.19 sec/60° (4.8 V), 0.15 sec/60° (6.0 V) 这样的数据很重要

整体本文就是简单介绍了舵机的基本结构和原理，还有怎么通过 PWM 信号控制舵机，也说了如何同时控制多个伺服电机，最后还介绍了市面上常用的舵机。友友们，你们以前有没有用过舵机？快来说说看~