PWM-контроллеры моторов: Увеличение скорости реакции

Версия 13:43, 18 февраля 2015

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 Ещё

Увеличение частоты сигнала PWM

Перепрошивка ESC для мультироторов, общие вопросы

• Прошивка BLHeli на примере Turnigy Plush 25A (Silabs)
• Прошивка BLHeli на примере Turnigy Plush 30A Ещё
• Пример перепрошивки ESC Mystery 20A 400Hz PWM
• Пример перепрошивки Turnigy Plush 30A
• Пример перепрошивки RCTimer 20A
• Пример перепрошивки Hobbyking SS Series 25-30A ESC
• Прошивка Pentium 30A

• Прошивка регуляторов через Turnigy USB Linker
• Прошивка регуляторов на базе Silabs с помощью платы MultiWii

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. В контроллерах AfroESC(2) применяется встроенная в микроконтроллер функция 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]

Проблемные моторы

• MultiStar 4220, они же HengLi 4220, с ними simonK срывается даже просто от резких движением сервотестера [2]

Удаление «лишних» конденсаторов [3]

Какие конденсаторы нужно выпаять из различных контролллеров

Конденсаторы к выпайке из Turnigy TY-P1

При перепрошивке all N-Fet регуляторов на WiiESC и SimonK лучше выпаять bemf конденсаторы в связи с тем, что

1. Они уменьшают чувствительность на старте. В результате мотор может некоторое время дёргаться перед тем как раскрутится.
2. Вносят задержку и угол опережения (timing advance) - будет не 15° а как придется.

Ссылки

• Прошивки SimonK Таблица совместимости контроллеров с прошивкой SimonK

См. также

• Уже прошитые контроллеры SK-20A SimonK Firmware Multicopter Speed Controller ESC 20A
• Удобный инструмент для прошивки Atmel Atmega
• Игольчатый коннектор для прошивки ESC