쿼드 콥터 출력 감지 계산 출력 업데이트 루프는 어떤 주파수를 안정적으로 유지해야합니까?

600mm (2 피트) 모터 대 모터 쿼드 콥터를 사용하면 출력 감지 계산 출력 업데이트 루프가 안정을 유지하는 데 필요한 주파수는 무엇입니까?

나는 대략 2 파운드 (0.9kg)의 총 이륙 중량을 추정하고 있는데, 이는 주로 모터와 배터리 일 것으로 예상됩니다.

Rocketmagnet이 제안한 것처럼, "필요한"빈도는 많은 것들에 달려 있습니다. 로터의 반응성이 높을수록 모터 명령의 임의 스파이크에 더 민감합니다. 이러한 임의의 스파이크는 물리적 결함으로 인한 노이즈 센서 판독으로 인해 발생할 수 있습니다. 이는 컨트롤러 게인을 낮춰야하므로 쿼드 로터가 더 불안정해질 수 있음을 의미합니다. 다른 요인으로는 쿼드 로터의 회전 관성, 프로펠러의 블레이드 피치, 질량 중심의 위치 및 모터 간 거리가 있습니다.

ATmega1280에서 실행되는 2kg 트리 콥터를 위해 비행 컨트롤러를 처음부터 프로그래밍했으며 다음과 같은 사실을 발견했습니다.

• 50Hz : 공중에 머물지 만 제어 할 수는 없습니다.
• 100Hz : 적어도 한쪽으로 즉시 넘어지는 것을 피합니다.
• 200Hz : 호버 스로틀에서 실내를 느슨하게 할 수 있으며 한 지점에서 어느 정도 유지됩니다.

제어 주파수가 높을수록 로터 관성이 물리적 댐퍼가되는 데 더 효과적이어서 IMU 노이즈를 무효화하고 비행 안정성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

그러나 개인적인 경험을 바탕으로 실내 항법에 적합한 크기의 쿼드 로터에 대한 최소 비행 컨트롤러 업데이트 빈도에 하드 번호를 부여 해야 한다면 ...

나는 80Hz라고 말할 것입니다.

오픈 소스 프로젝트에서 볼 수 있듯이 50-200Hz는 꽤 정상입니다. 대부분의 경우 모터의 관성과 ESC와의 통신이 제한 요소라는 점을 고려해야합니다.

어려운 숫자를 만들려면 공예 모델을 수학적 모델로 만들고 분석해야합니다. 시스템 모델을 얻는 두 가지 옵션이 있습니다.

1) 프리 바디 다이어그램을 통해 쿼드 콥터의 수학적 표현을 제시합니다.

2) 제어 시스템없이 쿼드 콥터를 테스트하기 위해 공연을 만들고 식별 이론을 사용하여 모델을 찾습니다.

그런 다음 모델을 선형화해야합니다. 쿼드 콥터는 본질적으로 비선형입니다. 시스템의 보드 플롯을 작성하십시오. 필요한 주파수는 시스템의 최고 주파수의 약 두 배입니다.

이것이 "프로"방식입니다. 이 모든 것을 끝내고 싶지 않다면 user65와 yoos가 제안한 것과 같은 값을 사용하고 (yoos 답변에 대한 내 의견 읽기) 원하는 것을 얻을 때까지 반복하십시오. 또한 제어 시스템이 노이즈에 응답 할 때 문제가 발생하기 때문에 샘플 시간이 너무 길지 않게하려고합니다.

귀하의 질문은 시스템의 모델 매개 변수가있는 경우에만 답을 얻을 수 있습니다. 귀하의 질문에 대답하기위한 가장 원칙적인 접근은 시스템의 높은 비선형 역학을 이산 시간으로 표현하는 것입니다. 그런 다음이 표현을 사용하여 안정성이 달성되는 최대 단계 크기를 결정할 수 있습니다. 이는 시스템이 성공적으로 사용할 수있는 최대 값입니다. 최소 단계 크기는 시스템의 역학이 아니라 사용중인 하드웨어에 따라 결정됩니다.이 경우에는 오버런이 문제가됩니다.