1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое esc двигателя

Электронная регулировка скорости — Electronic speed control

Электронный регулятор скорости ( ESC ) представляет собой электронную схему , которая контролирует и регулирует скорость с электродвигателем . Он также может обеспечивать реверс двигателя и динамическое торможение . Миниатюрные электронные регуляторы скорости используются в радиоуправляемых моделях с электрическим приводом . У полноразмерных электромобилей также есть системы для управления скоростью их приводных двигателей.

Модуль контроллера

Техническая реализация

ШИМ сигнал на 6 ключей

Второй способ легко реализуется с помощью любого микроконтроллера хотя бы с одним PWM выходом + 6 дискретных выходов для каждого из ключей. В этом случае дополнительно потребуются микросхемы логики.

Если требуется выбрать способ подачи ШИМ на ключи (только верхние / только нижние / верхние и нижние) в первом случае придется предусмотреть программные установки. Во втором можно обойтись двумя перемычками на плате.

Напряжение от трех фаз, напряжение средней точки

Такая же схема — для напряжения средней точки. После делителя эти сигналы поступают на вход компаратора. Можно использовать отдельные схемы компараторов. После компараторов дискретные сигналы поступают на входы микроконтроллера. Многие микроконтроллеры имеют встроенные компараторы, которые можно использовать. Сигналы после делителя будут подаваться непосредственно на входы микроконтроллера. По большому счету, в каждый момент времени нас интересует напряжение только на одной, измеряемой фазе. Поэтому можно построить схему с одним компаратором и аналоговым мультиплексором. Собственно, внутри микроконтроллера примерно так и происходит.

Датчик тока и контроль напряжения питания

Можно использовать классический шунт, с операционным усилителем. Датчик тока на основе датчика Холла выбран, поскольку планируется управлять двигателями с большими токами, где применение шунта приведет к значительному тепловыделению.

Контроль напряжения питания необходим при использовании батарей. Он позволит избежать глубокого разряда батарей.

Сигнал, задающий обороты двигателя.

Дополнительные сигналы

Поскольку Tx, Rx выходы предполагается использовать только для настройки регулятора, нам потребуется еще индикатор состояния. Наиболее простой — обычный светодиод.

Как работает система ESP

Система ESP постоянно в работе, когда заведена машина, в независимости от того, что происходит: разгон, замедление или движение накатом. ESP напрямую связана с антиблокировочной системой ABS, антипробуксовочной системой и блоком управления двигателем, без них она просто не способна функционировать. У системы ESP есть свой электронный блок, он все время считывает сигналы с большого количества различных датчиков и их обрабатывает, причем все время – это до нескольких десятков раз в одну секунду и решение этот блок принимает молниеносно, менее, чем за секунду.

Читать еще:  Датчик стрелки температуры двигателя ваз 2114

Дополнительные данные на блок приходит с датчиков: ABS, рулевого колеса и давления в тормозной системе. А самая нужная, самая необходимая и важная информация приходит только с 2-х специальных датчиков: угловой скорости относительно вертикальной оси и поперечного ускорения (обычно его называют G-сенсор). Эти 2 основных датчика и отслеживают боковое скольжение машины на вертикальной оси, далее оценивают его значимость и посылают сигнал электронному блоку ESP. Система курсовой стабилизации в любое время знает, какая скорость у машины, на сколько градусов повернуто рулевое колесо, какие обороты у мотора, происходит занос или нет, в общем, контролирует машину полностью.

Когда тревожные сигналы приходят с датчиков на блок управления ESP, он сразу сравнивает поведение машины в данный момент со своей программой, и если вдруг данные расходятся, то электронный блок понимает, что это экстремальная ситуация и начинает ее исправлять. Чтобы вернуть машину на правильную траекторию ESP начинает притормаживать одно или два, три, четыре колеса, какое именно колесо или колеса необходимо притормозить система определяет самостоятельно, в зависимости от сложившейся ситуации. Само притормаживание колеса происходит при помощи гидромодулятора ABS, который нагнетает давление в тормозной системе. Так же система может понизить крутящий момент путем подачи меньшего количества топлива, используя блок управления двигателем.

Рассмотрим ситуацию, допустим Вы проходите поворот на огромной скорости и, в следствии, скользкого дорожного покрытия машину начинает заносить, что же начинает происходить в этот момент? В этот момент на блок управления двигателем подается команда, что надо уменьшить подачу топлива, для снижения крутящего момента, сказано-сделано, крутящий момент уменьшили, но бывает, что и этого не хватает для стабилизации машины, тут то и происходит подтормаживание колес при помощи ABS. Принцип работы системы ESP, как видите достаточно простой и понятный. Так же, если на автомобиле установлена автоматическая трансмиссия с электронным управлением, то система ESP может переключать передачу вниз или даже включать, так называемый “зимний” режим, если конечно он есть у коробки. На картинке ниже показано, как поведет себя автомобиль на скользком покрытии с системой ESP и без нее во время внезапного объезда какого-либо препятствия на дороге в повороте. В данной ситуации препятствие стали дорожные работы и Вы можете сказать, что такое редко бывает, может это и так, но есть и другие похожие ситуации, например, выбежит лось на дорогу или резко выедет машина, поэтому готовым нужно быть ко всему.

Читать еще:  Воет двигатель на малых оборотах

Дополнительная устойчивость при повороте с ESC

Поскольку ESP обеспечивает дополнительную безопасность наряду с ABS и TCS, вас вряд ли удивит тот факт, что она использует большую часть оборудования из этих систем для работы. Используя датчики для измерения скорости отдельных колес, а также информацию от датчиков бокового ускорения и датчиков поперечной скорости, блок управления ESP постоянно контролирует боковые движения автомобиля и сопоставляет их с положением рулевого колеса. Если машина не отреагирует на движение руля так, как это запрограммировано, или заданный угол поворота, а также скорость слишком велики, ESP начнёт подтормаживать колёса, пытаясь сохранить прямолинейную траекторию движения. При этом торможение осуществляется при активном взаимодействии с ABS, что исключает блокировку одного из колёс. Сама суть работы рассматриваемой системы заключается в том, чтобы начать активно содействовать процессу управления машиной ещё до того момента, как водитель поймёт, что начинает терять контроль.

Система работает постоянно, вне зависимости от режима езды, и даже при движении накатом. А механизм её влияния полностью зависит от ситуации и конструктивных особенностей автомобиля. Например, если в резком повороте фиксируется начало проскальзывания задней оси, то электроника начинает плавно снижать количество подаваемого в двигатель топлива, обеспечивая снижение его оборотов. Если же и этого оказывается недостаточно, то начинается постепенное подтормаживание передних колёс. Если же автомобиль оснащён автоматической трансмиссией, то ESP позволяет принудительно активировать зимний режим работы, обеспечивая возможность перехода на пониженную передачу.

Калибровка регулятора

Несмотря на то, что калибровка регуляторов зависит от конкретной модели квадрокоптера, на котором этот контроллер используется, есть один метод, общий для всех – настройка и калибровка сразу всех регуляторов.

Стоит отметить, что если у вас квадрокоптер от компании DJI, то вам калибровка не потребуется.

Важное замечание – перед тем, как начинать калибровку контроллеров, откалибруйте радио и подключите регуляторы к моторам.

Перед началом работ всегда убеждайтесь в их безопасности – снимите пропеллеры и отключите квадрокоптер от сети или USB.

Дальнейшие работы будут проходить в несколько этапов.

На первом этапе включите пульт дистанционного управления и выведите стик, отвечающий за подачу мощности, в максимальное положение. Если после подключения литий-полимерного аккумулятора огни на полётной аппаратуре начали циклически загораться красным, синим и желтым, значит, вы всё сделали правильно и APM готов к процедуре калибровки.

Читать еще:  Ямаха 250 сколько масла в двигателе

На втором этапе, не трогая стик мощности, отключите и снова подключите аккумулятор. Благодаря этой процедуре включится режим калибровки для автопилота. Подтверждением этому будет поочередное мигание красных и синих светодиодных огней, словно на автомобиле полиции.

Только после того, как прозвучит сигнал ровно столько раз, сколько банок имеет ваш аккумулятор (например, для 3S должно быть 3 сигнала), вы сможете убрать стик мощности в минимальное положение.

Если после этого вы услышите однократный, но продолжительный сигнал – значит, процесс калибровки окончен.

В качестве проверки немного поддайте моторам газу – если они начали вращаться, то всё сделано верно.

На третьем этапе совершается выход из режима калибровки регуляторов скорости – для этого стик мощности устанавливается в минимальное положение, а аккумулятор отключается.

Более подробную инструкцию о калибровке контроллеров вы можете посмотреть на видео ниже.

В завершение

Составим таблицу сигналов с которыми придется работать нашему микроконтроллеру:

СигналОписание
UH_PWMДискретный
UL_PWMДискретный
VH_PWMДискретный
VL_PWMДискретный
WH_PWMДискретный
WL_PWMДискретный
H1Дискретный (при наличии датчиков положения)
H2Дискретный (при наличии датчиков положения)
H3Дискретный (при наличии датчиков положения)
U1Аналоговый (компаратор)
V1Аналоговый (компаратор)
W1Аналоговый (компаратор)
Z1Аналоговый (компаратор)
Id1Аналоговый (АЦП)
Vd1Аналоговый (АЦП)
VaАналоговый (АЦП)
LEDДискретный
Rx,TxДискретный (UART)

В следующей статье будет представлена схема регулятора.

Применение

В Канаде, США и странах Европейского союза с 2011 года система курсовой устойчивости обязательно устанавливается на все легковые автомобили. Отметим, что названия системы различаются в зависимости от производителя. Аббревиатура ESC применяется на автомобилях Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Programme) – на многих машинах Европы и США; VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota; система DSC (Dynamic Stability Control) на машинах Land Rover, BMW, Jaguar.

Система динамической стабилизации – это отличный помощник на дороге, особенно для неопытных водителей. Не стоит забывать, что возможности электроники также не безграничны. Система во многих случаях существенно снижает вероятность аварии, однако водителю никогда не стоит терять бдительность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector