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UltraPWM电调(高速电调)与普通电调的差别

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发表于 2010-8-4 12:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文来自XAircraft的官方博客:http://www.xaircraft.com/blog,转载到这里,方便讨论。

普通航模电调(ESC)经过多年的发展已经非常成熟,可选择的种类也很丰富,小到几A,大到上百A。但普通电调在设计之初并没有出现多旋翼这类产品,因此不可能根据多旋翼产品特性进行优化。普通电调应用在多旋翼产品上,会有如下几个常见问题:

  • 控制频率低,普通电调在设计的时候大多考虑的是标准PWM(PPM)脉宽,而标准PWM(PPM)的控制频率只有50Hz即20ms一个周期。虽然标准的PWM只有50Hz的控制频率,但多数电调都能工作在比这个高的多的范围内而不会有任何异常。在我们测试过的电调中,它们基本上都能很好的工作在200Hz到300Hz的控制频率上,但这个频率只能满足一般的需求。
  • 一致性很差,几乎所有的普通电调都有一个基本功能叫起始油门设置,该功能可以用来消除因为不同遥控设备油门脉宽不一致的情况。表现出来的现象就是可以设置所有带有该功能的电调在同样一个油门位置启动电机。可惜该功能无法消除电调自己捕获脉宽一致性差的问题,如:从启动位置算起,摇杆再摆动10度,假设此时电机转速为3000转,其他环境都不变,换一个设置过同一油门位置启动的电调,会发现电机转速可能只有2500转,而且还会随着电调温度的变化,发生很大不同,根据多旋翼控制的原理这种影响是致命的,会导致多旋翼飞行器电机无法很好的匹配工作。发生这样情况的本质原因是多数普通电调没有一个对温度不敏感的基准的时钟源。这并不是普通电调的错,因为在固定翼和直升机上完全不需要该器件。
  • 定速模式,这往往是高级的普通电调才有的功能。在固定翼与直升机模型上,电调自己就是一个闭环控制系统,通过定速模式可以消除电池随放电时长产生压降对输出功率的影响,该功能让操控者在飞行过程中更加平稳。多旋翼系统中电调只负责驱动电机,它并不需要也不能实现自我闭环,这样会影响多旋翼飞行器的稳定飞行。
  • 滤波,普通电调为了输出平稳,往往会对输入信号,或输出信号做平滑滤波,这种滤波本质上是降低了电调的响应速度,即降低了控制频率。过强的滤波将会影响到多旋翼的飞行稳定。不同品牌的普通电调滤波特性往往不一致。



这些问题都是XAircraft在研发过程中一点一点积累下来的,为了能够适应多旋翼系统的稳定飞行与长期发展,必须要有一套更优秀的电调通讯方案,因此我们制定了XAircraft 的UltraPWM标准,我们的产品将严格遵守该标准。

基于XAircarft UltraPWM标准的电调将能完全解决上述普通电调的问题,并且还有以下特性:

500Hz的电机控制频率,1000个控制台阶。2个具备有UltraPWM功能的无刷电机调速器之间控制脉宽的时间误差<1%,即同一电机,不同电调的同一控制脉宽转速误差小于1%。
兼容现有的电调接口,在不要求高速和高精度控制的情况下,可以使用普通电调代替具备UltraPWM功能的电调。
XAircraft的UltraPWM已经发展了2代产品:







[ 本帖最后由 xaircraft 于 2010-8-4 12:50 编辑 ]

欢迎继续阅读楼主其他信息

发表于 2010-8-8 07:52 | 显示全部楼层
哇,标准都制定了,不得了!
发表于 2010-8-8 09:08 | 显示全部楼层

有创意!好事一桩!

:em26: :em24: 祝有更进一步的成果早日出台!:em24:
发表于 2010-8-8 15:53 | 显示全部楼层
UltraPWM电调可否能够用在X600D上?
 楼主| 发表于 2010-8-9 00:35 | 显示全部楼层
不可以,X600D 使用的是 I2C接口的电调。
发表于 2010-8-19 21:18 | 显示全部楼层
继续
发表于 2010-8-20 07:06 | 显示全部楼层

建议提高一个档次

用这种封装的固态电容,ESR降不下来。
建议使用KEMET的T530系列的,能做到4毫欧。
发表于 2010-8-20 12:57 | 显示全部楼层
KEMET T530 钽聚合物电容耐压太低,不适合做电调电源滤波

[ 本帖最后由 WOLELE 于 2010-8-20 12:58 编辑 ]
发表于 2010-8-20 22:39 | 显示全部楼层
你最高电压多少?
发表于 2010-8-20 23:06 | 显示全部楼层
哇!真是牛,如果不是发在这个区,我真以为是新专利下来了耶!
可惜。。。I2C早出来了,专利申请不了了吧。。。
发表于 2010-8-21 09:03 | 显示全部楼层
是用单片机控制的么?
那也是串行的哦,可以考虑用FPGA,有很小封装的,0.5mm间距的。
 楼主| 发表于 2010-8-21 13:25 | 显示全部楼层
原帖由 oppop 于 2010-8-20 22:39 发表
你最高电压多少?

目前是25v的耐压,可以支持4s电池
 楼主| 发表于 2010-8-21 13:26 | 显示全部楼层
原帖由 oppop 于 2010-8-21 09:03 发表
是用单片机控制的么?
那也是串行的哦,可以考虑用FPGA,有很小封装的,0.5mm间距的。

X650飞控有个独立的芯片处理相关信号的发送,是并行的
 楼主| 发表于 2010-8-21 13:27 | 显示全部楼层
原帖由 lijunmail 于 2010-8-20 23:06 发表
哇!真是牛,如果不是发在这个区,我真以为是新专利下来了耶!
可惜。。。I2C早出来了,专利申请不了了吧。。。

开放这个一个协议,是为了方便用户DIY,并不是申请专利。
发表于 2010-8-21 15:34 | 显示全部楼层
原帖由 xaircraft 于 2010-8-21 13:25 发表

目前是25v的耐压,可以支持4s电池


那可以选择三洋的固态电容,也有25V的,ESR比红宝石的小得多。
 楼主| 发表于 2010-8-21 22:30 | 显示全部楼层
原帖由 oppop 于 2010-8-21 15:34 发表


那可以选择三洋的固态电容,也有25V的,ESR比红宝石的小得多。

不知道那个电容耐温多少,是否有型号。
发表于 2010-8-21 23:13 | 显示全部楼层
你要多大容值?
 楼主| 发表于 2010-8-22 15:14 | 显示全部楼层
100-220uf 都是可以的
发表于 2010-8-22 16:28 | 显示全部楼层
 楼主| 发表于 2010-8-22 16:41 | 显示全部楼层
谢谢 oppop,您提供的资料对我们很有帮助。
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