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电调和电机

许多 PX4 无人机使用由飞行控制器通过电子调速器 (ESC) 驱动的无刷电机。电子调速器接收飞行控制器发出的信号,并利用该信号设置控制输送给电机的功率水平。

PX4 支持多种向电调发送信号的通用协议: PWM 电子调速器, OneShot 电子调速器, DShot 电子调速器, DroneCAN 电子调速器此外,还可以使用 PCA9685 ESC(通过 I2C)和一些 UART ESC(来自 Yuneec)。

欲了解更多信息,请参阅

PX4 支持的主要电调/伺服协议概览如下。

ESC 协议

PWM

PWM 电子调速器 通常用于固定翼飞行器和地面飞行器(需要较低延迟的飞行器,如多旋翼飞行器,通常使用单射或双射电调)。

PWM 电调使用周期性脉冲进行通信。 宽度 表示所需的功率水平。零功率的脉冲频率通常为 1000uS,全功率的脉冲频率通常为 2000uS。信号的周期帧频取决于电调的能力,通常在 50Hz 至 490Hz 之间(理论上最大值为 500Hz,用于很小的关断周期)。对于电调来说,频率越高越好,尤其是在需要对设定点变化做出快速响应的情况下。对于 PWM 伺服器来说,50 赫兹通常就足够了,许多伺服器不支持更高的频率。

PWM 占空比

PWM 电调除了是一种相对较慢的协议外,还要求 校准 因为代表低值和高值的范围值可能相差很大。与之不同的是 dshotDroneCAN ESC 它们无法提供遥测和电调(或伺服)状态反馈。

设置:

Oneshot 125

OneShot 125 电子调速器 通常比 PWM 电调快得多,因此反应更灵敏,也更容易调整。在多旋翼飞行器上,它们比 PWM 更受青睐(但不如 DShot 电子调速器OneShot 协议有许多变体,支持不同的速率。)OneShot 协议有多种变体,支持不同的速率。PX4 仅支持 OneShot 125。

OneShot 125 与 PWM 相同,但使用的脉冲宽度缩短了 8 倍(零功率到全功率的脉冲宽度从 125us 到 250us)。这使得 OneShot 125 ESC 的占空比更短/速率更高。PWM 的理论最大值接近 500 Hz,而 OneShot 则接近 4 kHz。实际支持的速率取决于所使用的电调。

设置:

DShot

DShot 是一种数字式电调协议,强烈推荐可从减少延迟中获益的飞行器使用,尤其是多旋翼飞行器、VTOL 飞行器等。

它的延迟时间更短,稳定性比 PWM一镜到底.此外,它不需要进行电调校准,某些电调可提供遥测功能,您还可以反转电机旋转方向。

PX4 配置在 执行机构配置在用户界面中选择速率较高的 DShot ESC 会降低延迟,但速率较低的 ESC 更稳健(因此更适合导线较长的大型飞机);某些 ESC 仅支持较低的速率(有关信息,请参阅数据表)。

设置:

DroneCAN

DroneCAN 电子调速器 如果 DroneCAN 是载具使用的主要总线,则建议使用 PX4。目前,PX4 的实现仅限于 200Hz 的更新率。

DroneCAN 有许多与下列设备类似的优点 Dshot 包括高数据传输速率、长导线的稳健连接、遥测反馈、无需校准电调本身。

DroneCAN 电子调速器 通过 DroneCAN 总线连接(设置和配置见该链接)。