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讨论一下普通ppm无刷电调是否适用于四轴飞行器

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出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 02:28:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
普通ppm无刷电调现在应用已经相当广泛,价格也越来越便宜。用在四轴飞行器上有个问题,就是信号传输的速度比较慢,造成电调的响应速度变慢。大家讨论一下这种电调用在四轴飞行器上会对性能有多大影响?有没有必要自己制作I2C协议的无刷电调?

我个人认为普通电调采样周期是2ms,肯定会对性能有一定影响,但传输上的延时不是主要的,电调+电机的加速性能才是主要的,加速所需时间可能远远大约2ms。

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 08:37:39 | 显示全部楼层
楼上,普通电调PPM控制信号周期20ms,不是2ms,如果有2ms就就足够了.

还有一点,普通电调可接受的的PPM信号周期绝大多数都可以远远小于20ms

直升机的高速数码尾锁舵机的PPM控制信号周期大约高4-5部,大约4-5ms左右,普通舵机不能使用,该信号是由陀螺仪提供的.

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 09:29:53 | 显示全部楼层
普通无刷子马达转动在 3000rpms 转每一分钟 (是相当高的在四轴飞行器的应用)  推进器需要20ms自转一次。我认为PPM电调这是足够普通的四轴飞行器。

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 10:02:49 | 显示全部楼层
to :【2楼】 kb6mcc

不能光看20ms的刷新速度
PPM成品无刷电调有很多种,驱动算法各不相同,为了控制曲线顺滑,有些电调内部已做了PI算法
并非简单开环控制占空比,而且系统产生和解析脉宽信号也要花费一定时间和资源
所以个人建议,PPM成品电调可以用,但控制效果肯定不如全数字的传送方案(如德国人的TWI/I2C总线驱动)
可以简单计算一下,400K的I2C通信速度,传递16位二进制数所需时间在微妙级
最简单的讲,如果控制板和电调板都是自己写的程序,是否更加直接些?


to :【1楼】 binglin 炳哥哥

普通舵机PPM控制信号高电平1ms-2ms,加上低电平共20ms
数码舵机如【FUTABA 9253/9254】类,高电平脉宽一样,低电平较短,共5ms
响应速度约为普通的4倍
4轴控制系统可产生4路5msPPM信号,驱动4路数码舵机控制油动4轴桨距

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 11:02:04 | 显示全部楼层
Hi Feng_matrix,
                        我是了解闭合回路周期2ms以下当然是会加高飞行稳定性.  用i2c无刷马达控制器就是要加高飞行稳定性.
我有尝试用PPM 和i2c ESC 在我做的框架发现并非大区别除非框架是小于500mm。 当然无刷子马达同样重要.  因为无刷子马达加速和减速是一项非常敏感的任务, 因为它取决于马达特征(杆计数、感抗, 阻抗)。



O.M.M 做的测试
http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=9157745&postcount=710


ps. using copy and past to write Chinese is not fun at all. "killing me"

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 11:39:30 | 显示全部楼层
to : 【4楼】 kb6mcc

这个比较你也做过,果然是4轴前辈啊

问一下两个曲线是否是同一电机做的?仅仅是电调不同?

(原文件名:RPMvsChange.jpg)

其实我是这样理解4轴的稳定性:

在不考虑外部干扰因素的前提下,
4轴的机械机构一旦确定,包含4轴几何形状、半径、电机、桨
整个系统就有了一个固有旋转【侧翻、仰俯】周期
如果4轴控制系统,包含陀螺仪、通信、电调、电机的整体响应速度
快于系统的固有周期,则系统可稳定之,效果看个人用的混控算法
反之如果控制周期大于固有周期,那就先天不足,无论什么混控算法都没用
这就是4轴稳定的充要条件

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 12:08:35 | 显示全部楼层
否是同一电机做的?  电机=飞行器的控制板?

这个比较是用同一飞行器的控制板做的.         (不是我的比较 ..:-)   是 O.M.M   (old man Mike)做的测试..

100%  agree!!  (反之如果控制周期大于固有周期,那就先天不足,无论什么混控算法都没用 )()

微型四轴飞行器可飞3D姿态的就要用i2c 电调了.  四轴飞行器框架是大于600mm不飞3D姿态的用PPM 就可以.

增加, 减小 X, Y, Z 轴 的PID 是可满足正常飞行稳定性.


如果 您们建立开源的飞行器的控制板 可以support PPM, i2c  电调就可满足不同机械机构了.

出0入0汤圆

发表于 2008-5-5 12:40:33 | 显示全部楼层
to :【6楼】 kb6mcc

我DIY的那个电调只有TWI接口,没有PPM,主要是为了偷懒,呵呵!
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=965424&bbs_page_no=1&bbs_id=1025

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2008-5-5 20:36:15 | 显示全部楼层
不好意思,我算错了,原来是20ms呀。延时有点儿大了。那个图上蓝线用的是什么电调?响应怎么会这么快呢? feng_matrix:真希望你的i2c电调能商用。大家都买你的好了。

出0入0汤圆

发表于 2008-5-6 01:27:36 | 显示全部楼层
普通电调的最快调节周期我目前的试验结果是3ms,信不信由你们。亚拓35A的

出0入0汤圆

发表于 2008-5-6 08:31:20 | 显示全部楼层
我觉得没问题,我的保婴丹号就是用的市售电调,详见下面连接
http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=993457&bbs_page_no=1&bbs_id=1025
网友mashan75完全DIY四轴飞行片段(“保婴丹号”) (我今天拍摄的)已经发布

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2008-5-6 13:40:21 | 显示全部楼层
【10楼】 mashan75 :你的保婴号视频里震荡的很厉害。也没有大动态性的操作 看不出无刷的性能呀。普通电调悬停是没问题的,我想知道的是性能怎样?

出0入0汤圆

发表于 2008-5-12 05:08:25 | 显示全部楼层
Kortan.  您可以看一些我的录影 . 所有飞行使用PPM 无刷子的速度控制器.  http://www.youtube.com/user/kb6mcc

我不会飞3d呵...

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2008-5-12 18:27:50 | 显示全部楼层
【12楼】 kb6mcc  
看了 不错 把你的飞行器上图来晒晒呀

出0入0汤圆

发表于 2008-5-15 22:32:30 | 显示全部楼层
PPM足够了!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2008-5-16 13:37:32 | 显示全部楼层
【10楼】 mashan75  
市售电调标称周期是20ms,一般都可以缩短。你买的新西达电调最短周期能不能测一下?我也想用这套装备,很希望得到这个数据。

出0入0汤圆

发表于 2008-5-20 02:22:20 | 显示全部楼层
周期怎么缩短呢,直接把周期缩短做实验?
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2008-5-20 03:10:09 | 显示全部楼层
这个帖子讨论得比较深入。 COOL !

前几天有人提到使用矢量控制的无刷电调。矢量控制能达到的性能如何?
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2008-5-20 06:35:08 | 显示全部楼层
另: binglin 炳哥哥有没有兴趣玩四轴。 能否考虑加入我们的四轴专家名单内: http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1081045&bbs_page_no=1&bbs_id=9999

出0入8汤圆

发表于 2008-5-20 10:21:11 | 显示全部楼层
矢量控制的无刷电机可以做到速度平滑控制,稳速的时候,效果好的话可以在1Hz~0.5Hz变化。加速、减速的时候可以通过设置来改变速度变化的斜率。我没有控制过这么小功率的电机,没有发言权。

我在控制300w BLDC时,带上负载最高转速可以达到1W转(这个也与我用的马达特性有关),不过速度误差有点大了,根据代码的反馈速度误差大概在350rpm~150rpm左右抖动,用测速计看过基本吻合。正常转速5000转时速度误差在100rpm以内。 用的是8bit马达专用电机驱动MCU,驱动不带Hall的3-phase BLDC。


我一直很想知道,四轴用的BLDC到底会选哪个?这个电机的最大转速是多少?一定会上W吗?

出0入0汤圆

发表于 2008-5-20 10:42:57 | 显示全部楼层
不必上万转吧,关键是低速大扭力,呵呵!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2008-5-20 14:49:47 | 显示全部楼层
steamed410 周炜
对,很多电调可以耐受短周期。当然在保证安全的前提下缩短周期。

出0入0汤圆

发表于 2009-8-2 22:57:20 | 显示全部楼层
纠正一下楼上各位,是PWM,而不是PPM,两者有本质区别。

出0入0汤圆

发表于 2009-12-6 23:36:08 | 显示全部楼层
学习中

出0入0汤圆

发表于 2010-7-2 15:38:56 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-7-2 15:39:15 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-7-24 10:53:17 | 显示全部楼层
回复【1楼】binglin 炳哥哥
-我是新手,买了个电调和无刷电机,结果转不起来。电调是30A德国版,电机KV4100,  高手可否指点一下,谢谢。

出0入0汤圆

发表于 2011-6-20 22:52:19 | 显示全部楼层
好帖,顶一下。

出0入0汤圆

发表于 2013-2-18 21:00:39 | 显示全部楼层
我记得我有一次对中特威的电调周期降到2ms也是可以的,还是1ms油门最低,2ms油门最高。

出0入0汤圆

发表于 2014-3-14 13:44:55 | 显示全部楼层
不懂啊!!

出0入0汤圆

发表于 2014-9-28 11:28:47 | 显示全部楼层
ryanpinwei 发表于 2013-2-18 21:00
我记得我有一次对中特威的电调周期降到2ms也是可以的,还是1ms油门最低,2ms油门最高。 ...

但是频率只有50HZ呀..就像我用的FUTABA S3010舵机一样..

出0入0汤圆

发表于 2014-9-29 12:03:27 | 显示全部楼层
昨天发了个电调竞赛的帖子,应该发到这个版块的。
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