RSS лента

arb

Требование к ESC коптеров

Рейтинг: 5.00. Голосов: 2.
arb
09.04.2017 в 11:04 (336 Показов)
Решил сделать запись, чтобы самому не забыть. Может понадобится кому в будущем при разработке рега для коптеров и прошивки к нему, раз вопрос поднимался.

1. протокол связи с полетником – PWM или что-то типа Dshot150. Требование – точность передачи данных и помехозащищенность. Обоснование: основным потребителем работы рега-полетника является ВМГ, а для этой «черепашки» все, что быстрее PWM490 уже становится без разницы (см. п.3). С бесполезным увеличением скорости передачи данных падает помехозащищенность из-за увеличения частоты передачи данных, а также возникают лишние проблемы с программированием, с затратой времени на решение задач, которое можно пустить на другое что-то полезное. Также уход от PWM сужает рынок использования.
2. количество шагов газа. 2000 для цифровых стандартов и 4000 для аналоговых. Мощные полетные контроллеры в будущем будут иметь более совершенные прошивки с большими возможностями. Им потребуется плавность и точность управления ВМГ. 2000 шагов позволит закрыть такие потребности в управлении. Т.к. аналоговый протокол обладает погрешностью измерения сигнала со стороны рега, то 4000 в ПВМ позволит закрыть вопрос по погрешности.
3. скорость работы рега для ВМГ. Набор оборотов. Время реакции рега на изменение управляющего сигнала около 10 мс. Можно 2-4 мс, но ни один рег на сегодня не достигает этого значения и пока не понятно надо ли. Время набора 90% оборотов 80 мс (0,08 сек), 95% - 0,1 сек, 100% - 0,15 (0,2) сек. Сброс оборотов. Время реакции рега на изменение управляющего сигнала около 2-3 мс. Время сброса 90% оборотов 100-140 мс (0,1-0,14 сек), 100% - 0,15-0,25 сек. Надо учитывать, что не все ВМГ сумеют выдержать или поддержать такие требования. Чтобы соблюсти такое время придется подбирать винт под мотор (или наоборот). Сокращать еще время набора/сброса скорее всего нецелесообразно, т.к. начнутся злые шутки момента инерции винта.
4. тайминг. Этот параметр должен быть автоматический для обеспечения оптимального режима работы мотора во всем диапазоне оборотов. Для реализации требуются критерии оценки оптимальности.
5. удержание оборотов. Признаком классности рега можно считать и этот параметр, т.е. способность удерживать обороты в очень узком диапазоне (почти постоянными). У современных регов скорее всего виновата обратная связь, вернее сам ее принцип. Все теории основываются на обратной ЭДС свободной фазы, хотя при этом никто не говорит, что в треугольнике нет свободной фазы в априори, все фазы постоянно под напряжением, что как бы не вяжется с теорией. Т.е. сигналы разные, а обратная связь работает одинаково. Это вызывает подозрение, а значит есть над чем работать. Возможно, стоит заменить на что-то новое.
6. датчик оборотов. Хоть двигатели на данном этапе и ушли от датчиков положения ротора, но применение датчика оборотов позволит получить доп информацию о работе мотора. Причем достаточно 1 датчика, а не 3. Можно использовать как ту же обратную связь для удержания оборотов. Очень хорошо его использовать как средство оперативной диагностики рега и мотора, как перед полетом, так и во время полетов. К примеру, можно делать проверочный тест перед полетом. Для этого в полетнике должен быть тест моторов всех сразу с измерением оборотов. Достаточно дать примерно 50% газа и если при этом кто-то из моторов завалился, значит начала выходить из строя пара рег-мотор. Причем сразу будет понятно, кто и не потребуется переставлять, чтоб выявить виновника.
7. обратная связь рега с полетником. Для передачи оборотов, температуры, напряжения на ПК с последующей передачей по ОСД (при необходимости) и применением элементов диагностики.
8. настройка тормоза (к сбросу оборотов отношения не имеет). Должен быть выбираемый параметр. 0 – без тормоза, 1 – торможение только при остановке, 2 – торможение при остановке и стоянке. Т.е. чтобы каждый пользователь мог выбирать сам, что ему надо. Регулировка силы торможения, типа закорачивания 3-х или 2-х фаз большого смысла не имеет.
9. вес и размер. Снижение веса и размера как тенденция общего снижения веса коптера. Достигается за счет применения современных компонентов малых размеров без дублирования ключей (хотя бы для токов до 100А). На сегодня корпуса 3х3 мм, в будущем возможно однокорпусные чипы силовых ключей сразу на 3 фазы. Ну, или другие варианты совмещения.
10. тепловыделение. Низкое тепловыделение, как силовых ключей, так и остальных компонентов повышает надежность регов, а также позволит их использовать в закрытом объеме. Решается схемотехникой, подбором компонентов ну и самой прошивкой. Возможно потребуется введение доп настроек.
11. экономичность. Как и на тепловыделение сказываются компоненты и прошивка. Возможно стоит перейти от ШИМ на имитацию синусоиды или чего-то подобного.
12. частота ШИМ. Одна частота ШИМ на все моторы это роскошь, которая впустую тратит энергию. Поэтому она должна выбираться под разные кВ.
13. защиты. Электронные защиты для коптерных регов скорее приносят больше вреда и представляют больше угрозу безопасности, т.к. душат рег по своим критериям, в то время как рег должен работать. Куда полезнее защита на уровне схемотехники, применяемых компонентов и предупреждений. Допустима единственная защита по температуре, но прежде должно быть предупреждение в полетнике. Возможно применение элементов диагностики по напряжению, но не тока. В токе большого смысла нет, а затраты большие. Мерить ток на резисторе затратно по энергии, а с помощью ОУ место, вес, деньги.
14. звук. Длинная мелодия при калибровке это больше для меломанов. Тут больше уместен вопрос – нам летать или слушать музыку. По первости может и приятно, а когда надо быстро уже раздражает. Регулировка громкости калибровки/включения. Звук по времени после отключения мотора нужен для поиска пропавшего коптера. Регулировка громкости и времени простоя.

По возможности минимальное количество настроек.

Обновлено 09.04.2017 в 11:23 [ARG:5 UNDEFINED]

Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для alexeykozin
    приветствую, логично сразу записать еще и условия тестов. моторы, пропы, напруга, типы регулей время идет и все меняется
  2. Аватар для arb
    Спасибо за мысли, но пока наверное подумаю, что еще дописать.
    В принципе условия тестов описаны в других дневниках, а здесь как-бы памятка о том, что не вошло в остальные.
  3. Аватар для arb
    Цитата Сообщение от alexeykozin
    приветствую, логично сразу записать еще и условия тестов. моторы, пропы, напруга, типы регулей время идет и все меняется
    Малость подумал. Описаны предельные условия для рега переходить которые технически неоправдано. При этом если ВМГ не догоняет, то ничего страшного, отработает как может. А вот если рег не может выполнить такие условия, то мотор будет работать только на условиях рега.