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前言
1 信号电平不足
2 感应噪声
3 ESC过电压尖峰
4 ESC固件错误 前言
本页讨论了 ESC 信号的几个潜在问题#xff0c;这些问题可能导致不可靠的操作#xff0c;甚至在起飞时坠毁。这些主要发生在较大的四轮飞机上#xff0c;这些飞机从动力和自动驾驶仪到 E…文章目录
前言
1 信号电平不足
2 感应噪声
3 ESC过电压尖峰
4 ESC固件错误 前言
本页讨论了 ESC 信号的几个潜在问题这些问题可能导致不可靠的操作甚至在起飞时坠毁。这些主要发生在较大的四轮飞机上这些飞机从动力和自动驾驶仪到 ESCS 有很长的行程。 1 信号电平不足
大多数自动驾驶仪在其输出端使用 TTL/CMOS 兼容信号但通常仅在 3.3V 电平。这最终会导致ESC 的信号波形或电平不佳从而导致操作不可靠。造成这种情况的因素有
高阻抗电阻或无功布线ESC 输入负载过重。
对于大型、高价值的飞行器最好在一定范围内检查每个 ESC 的 ESC 信号水平以确保信号干净。这最好通过地面加速至至少 70% 的油门来完成要么物理固定飞行器要么暂时反向安装其支柱。
以下是 ESC 的两个 ESC 信号的示例范围轨迹ESC 的输入负载过高或接线电阻过大。如图所示第二个 ESC 的模拟电平约为 3V这有点勉强但第一个 ESC 迹线仅为 2V 左右对于可靠运行来说太低了。 也可能出现较差的上升和下降时间但由于连接中的高电抗电压水平足够。这也会影响时间和性能应予以纠正。
可能的解决方案
布线阻抗越低布线越大或布线越短使用不存在如此高输入负载的 ESC为自动驾驶仪输出添加缓冲器以提供 5v 信号和更高的驱动电流一些自动驾驶仪可以使用 BRD_PWM_VOLT_SEL 1 将信号电平从 3.3V 增加到 5V。请参阅以下支持此功能的自动驾驶仪列表如果你可以在地面军事系统参数列表中看到此参数则你的自动驾驶机具有此功能
带 BRD_PWM_VOLT_SEL 的自动驾驶仪
CubeOrangeCubeYellowmRo Control Zero ClassicmRo Pixracer ProMakeFlyEasy PixPilot V6
2 感应噪声
在大型飞行器上电源或电机相线通常与信号线并联运行这为高频噪声耦合提供了机会。这有时会严重损害 ESC 的运行如本视频所示
以下是上述情况的范围痕迹 随着电流的斜坡上升噪声被引入模拟信号直到它最终被破坏到足以被 ESC 解释为关机脉冲宽度的程度ESC 确实这样做了从而允许信号恢复并重复循环。
展开发生关机的部分你可以看到模拟信号最终变得足够嘈杂以至于其数字逻辑电平被错误地解释。 方法
将信号线与 ESC 的电源线物理分离在每条 ESC 信号线中放置一个小型环形扼流圈专为 1-10MHz 范围设计在 ESC 的电源输入端添加电容器组。请参阅下一节。
3 ESC过电压尖峰
由于引线电感大型飞行器上从电池到 ESC 的长电源线可能会产生较大的电压尖峰。这些尖峰不仅增加了噪声增加了噪声耦合到 ESC 信号控制线的可能性而且可能直接损坏 ESC。通过在 ESC 电源输入端添加低 ESR 电容可以减少或消除这种情况。Advanced Power Drives提供了用于这些应用的典型电容器组的示例。
4 ESC固件错误
某些 ESC 固件版本包含错误可能会严重影响 ArduPilot 的正确操作。下面列出了用户应该注意的一些已知错误。如果有可用的解决方法它们将被列出。
带防火花接头的APD ESC
运行2022年11月之前固件版本的防火花连接器和 APD ESC 的飞行器可能容易受到过电压限制设置不正确的影响。如果设置不正确当预充电时间常数超过 200 毫秒时ESC 将阻止电机制动直到收到零油门指令。该问题可能导致 ESC 进入油门只能增加的状态这几乎总是会导致碰撞并对飞行器附近的人构成危险。
该问题是由于 ESC 固件中的以下逻辑造成的
ESC 启动 200 毫秒后对电源电压进行采样其中最大电压取该点的 120%在此之后的任何时候如果电源电压高于此水平则会产生过压错误当过电压误差增加时油门不会减小除非自动驾驶仪要求零油门。
此功能旨在防止电机制动将过多的功率推回电池这可能会导致电池过度充电或 ESC 输入上的过多尖峰。
如果电源电压的上升时间足够慢以至于电压在 200 毫秒内达到实际电源电压的 80% 以下则会出现问题。当使用防火花连接器连接电池时尤其是在长接线和大量增加电容的情况下可能会出现这种情况。
可以在以下链接中找到解决上述问题的固件更新。
HV, HV Pro and UHV firmware.
F-Series firmware.
