浅谈模型遥控系统的响应时间(2)

lahori · 发表于 2010-11-3 22:46

在浅谈模型遥控系统的响应时间(1)我们已经得到了一组数据

PPM                                  40ms
PPM软解                            60ms+
PCM                                  60ms+(极端情况无校验码)
PPM转2.4G                      64ms+

有人会说：即使是最差的时延都小于人类最快的反应时间，没有任何意义！还举出了电影只要30FPS就够了例子！

很显然这种逻辑很混乱，电影30FPS(实际是24FPS/电视25FPS)是帧率，不是时延，同一场足球实况转播，都是25FPS，你看中央5套比隔壁邻居看的凤凰体育台慢了30秒，虽然你们看到的流畅程度一样，但是邻居已经在欢呼了，你看到的还是在过人，这就是意义！

原生2.4G，这个词不是我制造的，如果有问题请跨省追捕原作者！我宁愿称其为SPI/UART/IIC接口2.4G，我以前曾说过：第三方射频模块制造商如果不开放SPI接口/UART/IIC接口和协议，其时延始终是绕不过去的坎。。。

我们来看看SPI/UART/IIC接口的2.4G模块的时延，AD转换一样的20ms，编码传输忽略不计，接受端生成舵机驱动PWM波形20ms，总延时在40ms+以上，考虑到编码解码传输，至少在时延上仍然无法超越最原始的PPM。。。！

[ 本帖最后由 lahori 于 2010-11-5 17:41 编辑 ]

全心全意 · 发表于 2010-11-4 09:35

不同意LZ的看法。ADC非要规定20ms。采用SPI接口的2.4G,完全不必强制ADC工作在20ms周期。很普通的MCU，内置ADC都能高速工作。这个20ms可以省掉很多，完全能做到3ms以内。有理由相信原生2.4G的高速度。

天地飞GG · 发表于 2010-11-4 09:54

那dx7的速度怎么来的

lahori · 发表于 2010-11-4 09:56

本贴不拒绝托儿来理性探讨。。。

托儿和砖家的区别是托儿专拣好的说。。。砖家和专家的区别就是板砖伺候。。。:em15:

[ 本帖最后由 lahori 于 2010-11-4 17:35 编辑 ]

lahori · 发表于 2010-11-4 09:59

原帖由 天地飞GG 于 2010-11-4 09:54 发表
那dx7的速度怎么来的

不急不急，稍后就会说到，手机上网太痛苦

铜河 · 发表于 2010-11-4 11:27

就算按楼主计算的最慢速度，也比最快的普通舵机反应速度快。因此，讨论这个似乎意义不大。

ABRAHAM · 发表于 2010-11-4 16:31

支持技术讨论:em26:
希望LZ测试一些国内外机的响应时间，特别是国内外的原声速度。
没对比没数据有些苍白无力，搞个对比表格增强效果。

lahori · 发表于 2010-11-4 17:02

原帖由铜河于 2010-11-4 11:27 发表
就算按楼主计算的最慢速度，也比最快的普通舵机反应速度快。因此，讨论这个似乎意义不大。

连铜老师都惊动了。。。呵呵！

舵机的响应速度，可以这样来看，我在futaba网站上查到模拟舵机大概在0.1s~0.2s/60度，这个数据我认为是可以信任的，用“舵机速度”在Google上搜索，可以搜到测试舵机速度的文章，文章中说舵机速度基本上是线性的，我们是不是可以理解成转动30度只需要0.05s~0.1s，实际上速度不是完全线性的，启动和停止肯定要慢些，为了简化问题，我们姑且认为是线性的。。。

我们再看舵机的分辨率，同样用Google搜索“舵机分辨率”，可以搜到大概是0.35度，我们取大一点0.5度吧，我们姑且认为这个是正确的，那么舵机的响应速度就是0.1s~0.2s/ (60 * 2)，大概就是0.8ms~1.6ms之间，没有异议吧！

很显然这个时间是远小于遥控系统的响应时间的。。。那么讨论这个问题就很有意义了。。。

lahori · 发表于 2010-11-4 17:04

原帖由 ABRAHAM 于 2010-11-4 16:31 发表
支持技术讨论:em26:
希望LZ测试一些国内外机的响应时间，特别是国内外的原声速度。
没对比没数据有些苍白无力，搞个对比表格增强效果。

国外机的响应数据都有，就差国内机的。。。不会是选择性无视吧。。。？

http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=373909&extra=page%3D1

lahori · 发表于 2010-11-4 17:21

原帖由 全心全意 于 2010-11-4 09:35 发表
不同意LZ的看法。ADC非要规定20ms。采用SPI接口的2.4G,完全不必强制ADC工作在20ms周期。很普通的MCU，内置ADC都能高速工作。这个20ms可以省掉很多，完全能做到3ms以内。有理由相信原生2.4G的高速度。

你的这些理由，我将在(3)中一一驳斥你。。。

JimmyZ · 发表于 2010-11-4 18:32

原帖由 lahori 于 2010-11-4 17:02 发表

连铜老师都惊动了。。。呵呵！

舵机的响应速度，可以这样来看，我在futaba网站上查到模拟舵机大概在0.1s~0.2s/60度，这个数据我认为是可以信任的，用“舵机速度”在Google上搜索，可以搜到测试舵机速度的文章 ...

不得不说你这个舵机响应速度计算有问题, 正如你说的, 启动和停止不可能是线性的

这个可以精确测量, 测量偏转信号给出后, 舵机电流何时开始增加即可, 应该有人做过这种测试吧我想

[ 本帖最后由 JimmyZ 于 2010-11-4 18:33 编辑 ]

JimmyZ · 发表于 2010-11-4 18:33

原帖由 全心全意 于 2010-11-4 09:35 发表
不同意LZ的看法。ADC非要规定20ms。采用SPI接口的2.4G,完全不必强制ADC工作在20ms周期。很普通的MCU，内置ADC都能高速工作。这个20ms可以省掉很多，完全能做到3ms以内。有理由相信原生2.4G的高速度。

3ms, 好么, 333hz, 你想把模拟舵机一概烧死是么? Futaba的高速模式必须用数字舵机

[ 本帖最后由 JimmyZ 于 2010-11-4 18:37 编辑 ]

lahori · 发表于 2010-11-4 18:45

原帖由 JimmyZ 于 2010-11-4 18:32 发表

不得不说你这个舵机响应速度计算有问题, 正如你说的, 启动和停止不可能是线性的

这个可以精确测量, 测量偏转信号给出后, 舵机电流何时开始增加即可, 应该有人做过这种测试吧我想

谢谢楼上指正！这样才能形成良好的互动哈。。。:em15:
偏转信号给出到舵机电流增加这个时间应该是和比较器的的响应有关。。。

我已经原文中适当放大了这种误差，我只是想说明，舵机响应时间和遥控系统响应时间来说是可以忽略的。。。即便把这个数字放大10倍，也仅和最快响应的遥控器相当。。。

OpenServo上有一篇关于使用PID中的P控制器在数字舵机上加速舵机响应速度的文章，对数字舵机来说，这个更不是问题。。。

JimmyZ · 发表于 2010-11-4 19:03

这测法是不太好, 但是至少比线性算法来得准, 要测舵臂移动时间就比较难了

干掉PWM是最好的办法, 不知道Futaba纯S.BUS舵机的频率是多少

hawklu · 发表于 2010-11-4 19:19

原帖由 lahori 于 2010-11-4 18:45 发表

OpenServo上有一篇关于使用PID中的P控制器在数字舵机上加速舵机响应速度的文章，对数字舵机来说，这个更不是问题。。。

增加P比例控制量也会增加到达定点后, 过头修正的问题出现,
您可以看看国内很多国产大力舵机出现这样的问题(使用高齿比后出现响应速度过慢),
这对舵机本身并非良药, 只是一个临时的做法, 换言之, 就是低成本但是要取得较快规格的作弊方法
就根本而言, 应该增加该舵机的电机驱动力, 包含速度与扭力, 以及对应的驱动电路才是根本之策

另外关于舵机响应快10倍的问题, 其实不应该这样算的
正常的PID响应通常都是及时的, 通常只有判断与电路开关速度(如果要把电的速度也计算就没多大意义)
但是电机真的会立即反应吗, 加上整体齿轮工差与转动惯性因素都会造成延迟输出到摆臂
所以还是要用量测实际才对

接收器响应速度我是没有实际量测过, 如果真的对遥控系统响应速度有兴趣
应该拆掉遥控器的VR, 用仪器控制并起动接收器的trig电路记录, 就可以量到实际的时间差了,
也不应只用系统频率来算响应速度的, 这样比实际意义不大

[ 本帖最后由 hawklu 于 2010-11-4 19:30 编辑 ]

lahori · 发表于 2010-11-4 19:47

原帖由 hawklu 于 2010-11-4 19:19 发表

增加P比例控制量也会增加到达定点后, 过头修正的问题出现,
您可以看看国内很多国产大力舵机出现这样的问题(使用高齿比后出现响应速度过慢),
这对舵机本身并非良药, 只是一个临时的做法, 换言之, 就是低成本但 ...

呵呵，各路高人都出来了。。。哈哈
这里谈到舵机响应速度问题是回应铜老师的疑问，我认为舵机响应速度是不会拉遥控器后腿的，故有这么一个计算和说法，我对舵机的了解还很肤浅，献丑了哈。。。

菜神之鸟 · 发表于 2010-11-4 19:52

此贴留名。。

麻烦高手解释下为何世界高手都喜欢用功能简陋的dx7se。。。

lahori · 发表于 2010-11-4 20:54

原帖由 菜神之鸟 于 2010-11-4 19:52 发表
此贴留名。。

麻烦高手解释下为何世界高手都喜欢用功能简陋的dx7se。。。

为了你的这个问题，我专门去了Spektrum网站看了看，DX7SE有可能是第一个放弃传统的22ms45帧的传统遥控模式，采用更加激进的11ms91帧的控，这样DX7SE就把遥控器的最大时延缩短到了22ms，同时可以继续兼容传统舵机的控。

虽然只是把22ms减少到11ms这个看似简单的问题，以我对日本人的了解，绝不会成为第一个吃螃蟹的人，但绝对是跟风的人。。。所以后来的8FG的指标会更高。。。

hawklu · 发表于 2010-11-4 22:21

原帖由 lahori 于 2010-11-4 19:47 发表

呵呵，各路高人都出来了。。。哈哈
这里谈到舵机响应速度问题是回应铜老师的疑问，我认为舵机响应速度是不会拉遥控器后腿的，故有这么一个计算和说法，我对舵机的了解还很肤浅，献丑了哈。。。

hawklu · 发表于 2010-11-4 22:40

原帖由 lahori 于 2010-11-4 19:47 发表

呵呵，各路高人都出来了。。。哈哈
这里谈到舵机响应速度问题是回应铜老师的疑问，我认为舵机响应速度是不会拉遥控器后腿的，故有这么一个计算和说法，我对舵机的了解还很肤浅，献丑了哈。。。

如果您很想研究PID对于舵机系统的影响, 可以参考维基百科内容, 写得很详细
http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller
您也可以参考另外一篇, FPV自动返航的设定, 对准回家方向可是搞倒很多人, 只有当事人知道有多难搞
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=419301&extra=page%3D1

总而言之, 系统可以调试, 但是响应速度绝非可以算的出来, 而且通常只会在最慢的那个环节变成瓶颈
举例来说, 舵机虽然有60度 0.1秒的高速, 但是这是连续直线前进的状态
万一这0.1秒内是往往返返的状态呢? 电机真的可以立刻掉头反转吗,
如果来不及, 新的位置命令又到, 上一个命令会变成无效的讯息了

您可以试一下您的遥控器, 打到左死点放开, 让遥杆自动弹动摆动
就可以知道高速舵机与普通舵机的差异了

浅谈模型遥控系统的响应时间(2)

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