無人機知識——入門到精通之四

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本人無人駕駛

電梯直達

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發表于 2016-7-6 15:01:24 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

電調(ESC)接收飛控的信號來驅動電機運轉，對于不同類型的電機需要采用不同的電調來搭配，配合電調的無刷電機(有外轉式或內轉式)用于驅動多軸飛行器飛行。

無刷電調工作原理相當復雜。大概過程是電調將直流電轉化為三相交流電，交流電通過線圈產生磁場，吸引永磁體運轉。磁場變化的速度決定了電機的速度。

為了保持運轉，電調必須有它自己的大腦——一個小的CPU內部程序。這個程序可以根據使用模型姿態類型的不同而快速調整。例如汽車模型的ESC需要能夠調整倒車姿態，而我們多軸飛行器需要電調在模型快速飛行的時候能快速調整電機的轉速，使飛機仍能保持穩定。

因此很多電調需要利用固件刷新自己的設備，最常見的一個電調固件是由Simon Kirby編寫的“SimonK”，不同的制造商生產了很多不同版本的電調固件，有些制造商或者代理商提供已經刷好固件的電調，如果你懶得自己折騰刷新固件，建議選擇成品。

SimonK固件大大提升了電調傳輸信號到電機的速度，并且移除了某些不利于多軸飛行器的功能。例如大多數電調都帶有濾波器的功能，濾波器功能可以減少消耗以降低峰值電流。但你也只能將這種SimonK固件應用在多軸飛行器上。如果你的電機是用于類似直升機用途的，它可能會因為速度的改變而破壞齒輪。(PPM濾波也會有這樣的情況)

電調最重要的參數是額定電流（例如25 A)，能夠負載更大電流的電調通常更大更重。因此，我們通常會選用一種在速度變化最快時不但能夠正常處理模型運動，而且還能不達到當前電流的峰值的電調，而且不至于太重而使模型續航時間減少或者難以起飛——畢竟你需要一個為每個電機都配置一個電調。當然，如果你選用的電調太小的話，大電流將會燒壞它。

要考慮的另一件事是電池等效電路(BEC)。如果你不想有一個額外的電池或外部BEC為你的飛控供電，那么你應該優先選用帶板載BEC功能的電調。電調中有種高電壓無刷電調（OPTO）沒有配置BEC，因為它可能會損害你的飛控，所以很少用到。你選擇什么樣的電調，也同樣完全取決于你想怎么組裝你的模型。

非多軸模型的電調當電池電量不足時電壓會逐漸下降，這種現象稱之為低壓斷電保護。這一點十分重要，因為過度消耗鋰電池會永久減少電池的壽命，損害電池的質量。有兩種低壓斷電保護的種類：一種稱之為“硬切斷”，就是電調直接完全切斷對電機的供電，這樣控制系統就能夠利用存余的電量保持模型水平并能夠允許緊急停車，但是這種模式對于飛行器而言不提倡。另一種稱之為“軟切斷”，電調在8-15秒之內逐漸減少對電機的供電，以確保飛行器能夠平穩著陸，盡管這種模式比“硬切斷”稍好一些，但是對飛行器來說也會造成損害。一個好的多軸飛行器電調不應該提供斷電保護，而是依靠一個計時器或者低壓蜂鳴器來提醒玩家飛行器的電量將盡。