电子部分,大家可能最关心这块,但应该也是最难介绍的,说多了搞的好像是电子爱好者吧,我尽量说多一点,希望大家别觉得繁琐。
●硬件包括一块主板和小屏幕,实现无刷电机控制和其他功能。不考虑性能、尺寸和功能扩展的话可以买现成的控制板。自己有这方面需求就需要学习电路板制作,立创eda就可以。屏幕用于调试以及脱离手机时使用。
●主板有了还需要有单片机软硬件知识,这个控制板核心是基于stm32f4单片机的foc矢量控制算法(不同于航模电调,可以参考vesc和odrive),算法核心是实现速度、扭矩闭环控制,根据实时拉力自动调节输出功率和转速,同时有针对风筝回收应用环境的pid调节算法,总之就是在回收过程做到扭矩与转速的输出平衡,最高效的利用电池电能和电机性能。
●蓝牙芯片用于和手机连接,目前手头最小巧的是国产hlk的,当然不在意效率可以采用esp32代替stm32当主控(自带蓝牙,并且有开源的simplefoc可以移植到这个芯片),优点是主板能做到更小,缺点是性能可能会不足(自己没有尝试过)。
●线长:用霍尔传感器来计算圈数(可以集成到主板上也可以根据手头轮子的条件,安装到轮盘附近的任何位置),需要根据信号相位差判断正反转方向。圈数×周长就是长度,周长可以取线盘的中间位置平均值,我用的是微分法(比较复杂,但精度比较高,因为周长在拉力计算也需要用到)。
●拉力:主要是来自电机反馈,包含在foc算法中间,因为计算结果要的是线上拉力,实现以后需要用电子拉力计辅助调节参数和修正算法,比较繁琐。拉力的精度也依靠主控芯片的计算能力,这也是用stm32f4的原因,它有硬件浮点计算能力(foc也有大量浮点运算)。
●对风筝来说,长度和拉力数据是最主要的,有了这俩,相信大家就能开发更多有趣的应用,比如智能紧线。
●其他功能:防烧堵转、堵转自恢复、无极调速,这些主要是保护电机用的,不赘述。
●开源问题,一开始是因为不太成熟,因为pid调参需要大量数据和放飞测试。后来又觉得开源后也不一定多少人会用,自己还得日常维护更新啥的,还有焊接烧录调试布线等等,最终放弃了这个想法,有电子基础的朋友有兴趣的话还是在这里讨论吧。
友情提醒:目前涉及foc算法的硬件虽然已经大幅降价,但也不算便宜,尤其需要小型化环境的,比如drv系列,大家谨慎入坑。下篇帖子讲机械部分。
●硬件包括一块主板和小屏幕,实现无刷电机控制和其他功能。不考虑性能、尺寸和功能扩展的话可以买现成的控制板。自己有这方面需求就需要学习电路板制作,立创eda就可以。屏幕用于调试以及脱离手机时使用。
●主板有了还需要有单片机软硬件知识,这个控制板核心是基于stm32f4单片机的foc矢量控制算法(不同于航模电调,可以参考vesc和odrive),算法核心是实现速度、扭矩闭环控制,根据实时拉力自动调节输出功率和转速,同时有针对风筝回收应用环境的pid调节算法,总之就是在回收过程做到扭矩与转速的输出平衡,最高效的利用电池电能和电机性能。
●蓝牙芯片用于和手机连接,目前手头最小巧的是国产hlk的,当然不在意效率可以采用esp32代替stm32当主控(自带蓝牙,并且有开源的simplefoc可以移植到这个芯片),优点是主板能做到更小,缺点是性能可能会不足(自己没有尝试过)。
●线长:用霍尔传感器来计算圈数(可以集成到主板上也可以根据手头轮子的条件,安装到轮盘附近的任何位置),需要根据信号相位差判断正反转方向。圈数×周长就是长度,周长可以取线盘的中间位置平均值,我用的是微分法(比较复杂,但精度比较高,因为周长在拉力计算也需要用到)。
●拉力:主要是来自电机反馈,包含在foc算法中间,因为计算结果要的是线上拉力,实现以后需要用电子拉力计辅助调节参数和修正算法,比较繁琐。拉力的精度也依靠主控芯片的计算能力,这也是用stm32f4的原因,它有硬件浮点计算能力(foc也有大量浮点运算)。
●对风筝来说,长度和拉力数据是最主要的,有了这俩,相信大家就能开发更多有趣的应用,比如智能紧线。
●其他功能:防烧堵转、堵转自恢复、无极调速,这些主要是保护电机用的,不赘述。
●开源问题,一开始是因为不太成熟,因为pid调参需要大量数据和放飞测试。后来又觉得开源后也不一定多少人会用,自己还得日常维护更新啥的,还有焊接烧录调试布线等等,最终放弃了这个想法,有电子基础的朋友有兴趣的话还是在这里讨论吧。
友情提醒:目前涉及foc算法的硬件虽然已经大幅降价,但也不算便宜,尤其需要小型化环境的,比如drv系列,大家谨慎入坑。下篇帖子讲机械部分。