PWM-контроллеры моторов: Увеличение скорости реакции

Версия 20:49, 16 марта 2012

В мультикоптерах большое значение имеет реакция винтомоторной группы на управляющие сигналы от полётного контроллера. Чем быстрее реакция - тем в итоге качественнее стабилизация полёта.

Обычные, «хоббийные» PWM-регуляторы фильтруют управляющие сигналы, не пропуская резкие изменения частоты вращения мотора. Это обусловлено их применением в подавляющем большинстве в авиамоделях, в которых режимы работы мотора меняются нечасто, переход из одного режима в другой - сравнительно плавный, т.к. стабилизация полёта обеспечивается не мотором, а сервоприводами элеронов и т.п. В то же время для качественной стабилизации полёта мультикоптера требуется мгновенная реакция ВМГ на скачкообразный управляющий сигнал. Таким образом, для выбранных «хоббийных» PWM-контроллеров желательно подыскать прошивку, с отсутствующими фильтрами управляющего сигнала, и решающую эту проблему.

Способы увеличения скорости реакции винтомоторной группы - увеличение частоты сигнала PWM и удаление таких фильтров.

В подавляющем большинстве случаев обычные контроллеры способны воспринимать управляющий сигнал частотой 50 Герц. Гораздо лучше себя ведут контроллеры, способные работать с сигналом ~400..450 Гц и не имеющие такого фильтра.

• Список контроллеров, поддерживающих сигнал повышенной частоты

Увеличение частоты сигнала PWM

• Перепрошивка на примере ESC Mystery 20A 400Hz PWM
• Перепрошивка на примере Turnigy Plush 30A

Существует также проект альтернативной микропрограммы для обычных контроллеров на базе микроконтроллеров Atmel. При наличии навыков перепрошивки можно купить ESC из списка поддерживаемых и перепрошить его, превратив в контроллер без входного фильтра и поддерживающий ШИМ-сигналы повышенных частот. Если в контроллере применяется МК ATMega8A (но не ATMega8), то прошивка задействует встроенную функцию ICP, которая позволяет принимать управляющий сигнал аппаратно, фильтруя шумы и дрожание в последнем знаке, однако, на практике это должно быть малозаметно.

• видео, демонстрирующее преимущества альтернативной прошивки

Мнения

• (DJI NAZA) Неперепрошитые регуляторы - гейны (Basic и Attitude) около 250%, при попытке отрыва от земли жуткая осциляция. Перепрошитые регуляторы - гейны около 350% - вообще без осциляций и намека на их. Вот вам и действие фильтра в заводских регуляторах... [1]