今年参与的实验室项目里，很多事情都离不开舵机，平时虽然也做一些硬件，但控制方面还不是那么熟悉。话不多说，直接进入主题。
在一个舵机驱动里面有这样一段代码：
var duty = 0.025 + 0.1 * angle / 270;
this._pwm.setDuty(duty);这段代码适用于一个 270 度的舵机，但如果实际使用的是一款 180 度范围的舵机，很显然这个公式：
$$ 0.025 - \frac{0.1 * angle }{270} $$
无法使用了。
上述公式的修改可以看成是，求解一个一元线性函数的两个参数。
$$ \text{duty}= 0.025 - \frac{0.1 * angle }{270} $$
$$ \Rightarrow x = a - \frac{b * y }{\text{Max Degree Angle}} $$
通过分析可得
$$ a = \text{dutyRatio}_{\text{0}^\circ} $$
即 $a$ 是舵机在零度时的占空比
而
$$ \frac{b}{\text{Max Degree Angle}} = \Delta \text{dutyRatio}_{\text{1}^\circ} $$
即每一度所对应的占空比差。
可以使用联立等式，求解方程组的方式来计算。
2020 年 8 月 28 日更新：
我从后台发现不少朋友对这个问题比较关注，而我也确实发现有些关于舵机 PWM 控制的文章讲的不是很明白。
上面的数学公式可能不是很明确，在此继续补充一下，对于模拟舵机来说，PWM 波的频率一般是 $50Hz$，即周期为 $20ms$，也有频率更高的舵机，输入频率低一般不会造成什么太大问题，表现为性能差点，但是频率高于设计工作频率容易烧舵机；模拟舵机的正常工作需要不断输入 PWM 波信号，数字舵机有所不同，下段将说明。此时就需要关注 PWM 波的占空比了，占空比和舵机旋转角度一般为线性关系（非严格），此时就可以用上文中的方法计算出公式中的两个参数，可以通过测试的方式，也可以参考厂家给出的参数。下面给出算例
若给出条件：模拟舵机、$8ms$信号为$-90°$（最小角度）、$12ms$信号为$0°$，最大角度$+90°$。
则可以得出每一度对应的信号脉宽为$\frac{4}{90}ms$，对应占空比为$\frac{4}{90}\div20$，为$\frac{1}{450}ms$。
0度占空比为$\frac{12}{20}ms$，为$0.6$。
上述算例仅为一个例子，计算方法和最终代码公式形式可以有所不同，具体数字根据实际厂家参数进行带入。
但对数字舵机来说，通常厂家资料不以占空比和频率来描述，因为数字舵机和模拟舵机最大的不同是，数字舵机的控制只需输入一次脉冲就可以完成旋转操作，不需要持续的输入信号。一般描述为脉冲宽度 $x(us)$，常用值一般是在中位 $900us$（仅作举例）。在此我不直接给出算例，仅简单谈一下我的处理方法，可以用单次触发也可以持续触发方式输出一个高频的信号，用这个定时器构造出一个符合实际控制需求的脉宽，无需过度关注频率。
无论采取哪种方式，均不要输入超出动作范围的信号，不然会烧舵机。
如果这篇文章对您有帮助，欢迎您在下方留言，谢谢。
本文标题：舵机 PWM 占空比计算
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