Характеристики ESC: разгон и торможение (влияние настроек)

В этой записи решил выложить результаты испытаний ЕСК по разгону и торможению с разными прошивками и настройками прошивок.
Серия испытаний предвидится длинная, поэтому пока буду выкладывать результаты в папке с результатами тестов.

Анализ результатов и коментарии по ходу.

1. При старте мотора всегда есть задержка старта. Оценить можно во всех файлах с разгоном. Само по себе ничего выдающегося. НО. Требуется учитывать при спуске. Т.е. нельзя останавливать двигатель на спуске, а если это делать, то армить заранее намного, т.к. сначала полетному контроллеру надо время, а потом еще и регам.

2. Дампедлайт. Полезная функция. В Блхели позволяет делать быстрее разгон и торможение. В результате будет быстрое и точное управление коптером. Требуются меньшие ПИДы (т.к. за ПИДы это будет делать дампедлайт). Минусом этой функции является чрезмерно сильное торможение при остановке мотора. Причем только при остановке. В результате при использовании самозатягивающихся винтов возможно самооткручивание винтов с потерей. Еще один минус - моментом инерции от остановки выворачивает луч и разбалтывает крепление (единственный способ борьбы - останавливать с минимальных оборотов). В Блхели_С эта функция включена по умолчанию. Посмотреть можно в “Блхели 14.8 влияние дампедлайт в ПВМ”, “Блхели 14.8 влияние дампедлайт с ВШ125”. На графиках это участок после 3 наброса.
   Возможный способ решения проблемы на данный момент - использование альтернативной прошивки. Производители на этот счет не парятся.

3. Разницы в разгоне и сбросе оборотов между ПВМ и ваншот125 нет (проверял и с Мшот). Основные отличия кроются не в разнице протоколов, а других характеристиках прошивок. Посмотреть можно в файлах “Блхели_С 16.4 сравнение ПВМ и ВШ125” и в сравнении “Блхели 14.8 влияние дампедлайт в ПВМ” с “Блхели 14.8 влияние дампедлайт с ВШ125”.

4. Далее немного о влиянии параметров Блхели_С (думаю в Блхели должны быть похожи).
   Startгup Power - влияет на мощность раскрутки при старте. Если сильно занизить, то получится затянутый вялый запуск (или мотор вообще не сможет запустится). Файл “сравнение SP and Brake”, график при SP=0,125. Влияние этого параметра на экономичность в моих тестах не отмечено.
   По измеренным характеристикам необходимость этого параметра не понял. Поэтому обычно ставлю по умолчанию или больше для гарантированного старта.

5. Brake On Stop. Название можно перевести как “стояночный тормоз” (и работает также). Перевод

Тормоз на остановке может быть включен или отключен. Если эта функция включена, тормоз будет применяться, когда ТРОТЛ равен нулю. Для отличной от нуля дроссельной заслонки, этот параметр не имеет никакого эффекта.

На разгон торможение влияние не оказывает. Просто удерживает винт от проворачивания на выключенном моторе. Для коптеров больше вредная функция - тратит энергию пока запускаешь коптер.
Больше полезна для самолетов. Позволяет не давать винту вращаться как флюгер и тем самым тормозить при планировании с выключенным мотором.
Рекомендация для коптеров - всегда выключено. Но может кому-то нужна.
В Блхели32 регулируется еще и степень торможения.

6. Demag compensation. Примерный перевод

Demag компенсация является функцией защиты моторной стали, от длительного размагничивания вызванной обмоткой после коммутации. Типичный симптом - двигатель останавливается или заикается при быстром увеличении дроссельной заслонки, особенно при работе на низких оборотах. Как было описано выше, установка высокого времени коммутации обычно помогает, но за счет эффективности.

По результатам тестов влияния не оказывает.
Ввиду намеков на снижение экономичности можно отключить или оставить по умолчанию. Файл сравнение Демаг и Лоу РПМ.

7. Low RPM power protect. Перевод

Ограничение мощности при низких оборотах может быть включено или отключено. Отключение может быть необходимо для того, чтобы достичь полной мощности на некоторых двигателях с низким кВ, работающих на низком напряжении питания.
Тем не менее, его отключение увеличивает риск потери синхронизации, с возможностью поджаривания двигателя или ESC.

.
Влияние не отмечено.

8. Влияние версий прошивок. Проверил прошивки Блхели_С 16.4 и 16.6. Для ПВМ разницы нет.

9. Задержки FET (параметр меняется прошивкой). Несмотря на то , что в регах с Блхели_С используются 3-х мостовые драйвера, которые предполагают защиту от замыкания ключей (а значит возможно использование 0 задержек) в сети появились сведения о выгорании ключей при малых задержках (из-за этого начали ставить максимальные задержки). На ЛБ30_С стояло 15. ББ30_С пришли с задержкой 90.
   Тесты показали, что большие задержки уменьшают скорость снижения оборотов (ненамного, но достаточно для фиксации).
   Снижение задержек до 40 почти дает те-же результаты, что и 15. Меньше не стал проверять (чтоб не рисковать лишний раз), хотя были продажи ББ30 и при 15. При 40 нагрева не наблюдалось, есть подозрение что выгорание ключей у народа было связано с отсутствием конденсатора (можно будет проверить позже при необходимости).

10. Тайминги.
    Влияние на характеристики стало хоть немного заметно при медиумхай (больше не стал из-за возможности поймать срыв синхры). Хотя на ЛБ30_С на этой настройке уже наблюдался срыв синхры. Возможно это индивидуально для каждого рега или связано с задержкой ФЕТ (требуются еще проверки).
    Файл “сравнение таймингов”.
    Разница медиумхай с другими выражается в увеличенных оборотах. Возможно это является признаком лучшей экономичности, типа меньше потерь.

11. Разные прошивки.
    В файле “сравнение типов прошивок” можно сравнить как работает Блхели_С, Блхели и стандартный Симонк.
    Разный уровень оборотов показывает, что у регов разные кривые газа. При этом характеру набора и сброса оборотов Блхели_С и Блхели (при включенной дампедлайт) не отличаются и превосходят Симонк.
    Также хорошо видно в сравнении насколько вредно работает дампедлайт при остановке мотора. Выражается в слишком быстрой остановке при отключении. Откручивает самозатягивающиеся винты или агрессивно воздействует на конструкцию от винта до корпуса.

12. Альтернативные прошивки Симонк. Превосходные результаты показала версия прошивки предоставленная Сергеем Круковским (SergejK). Прошивка hv comp_pwr. Файл с результатами теста сравнение прошивок Симонк. Ознакомиться и скачать прошивку можно
    Усовершенствование прошивки ESC от SimonK. По своим характеристикам у этой прошивки такой же разгон и снижение как у Блхели_С (быстрее чем у родной прошивки Симонк), но зато нет этого вредного торможения при остановке из-за дампедлайт. Можно рекомендовать тем кто хочет установить Блхели с дампедлайт, но боится, что открутятся винты при остановке. Будет то что надо.

Дополнительно.
Пример неудачной прошивки ЕСК. Как ЕСК не должен работать.
Регулятор Kiss24A.
Файл Кисс24_1. Видно как ЕСК при снижении оборотов сначала проваливает их и только потом устанавливает. Чем больше разница, тем больше провал.
Файл Кисс24. Этим тестом пытался с имитировать реальную работу ВМГ в полете. Для чего длинный цикл чередуется с короткими по 0,1 сек (100 мс). Длинный потребовался, чтобы определить реальный уровень оборотов. Ну а по коротким хорошо видно насколько ВМГ успевает отработать. Этот тест Кисс24 с треском провалил. На отметках времени 1700 и 2600 мс видно, что Кисс24 перестал слушать команду и самовольно стал снижать обороты, но через какое-то время включился. Возможно это сработала одна из многих его защит, такой своеобразный подарок в воздухе (на реге уже стоял дополнительный конденсатор на 220 мкФ, без него защита по напряжению не давала вообще нагружать рег при 25 В). Для проверки данного предположения был сделан тест при 15 В (файл Кисс24 15V). В данном случае рег вроде перестал своевольничать (получается конденсатора на 220 мкФ не достаточно и защита по напряжению успевает сработать, сколько надо проверять не интересно). Но обнаружилась другая проблема - рег стал неуверенно стартовать с минимальных оборотов. Тестов сделал много, записал 3. Возможно это лечится поднятием минимальных оборотов, но это уже мне стало не интересно, т.к. Кисс24 по результатам всех тестов (эти только поставили точку) признан абсолютным аутсайдером и поэтому смысла исследовать его дальше не вижу.

Тесты проводились на стенде:
БП на 500 Вт. 25В (15В).
Мотор 4112 485kV. Полюса 22/24. 700Вт.
Винт 10’.
Реги: Afro 20 HV (Симонк), BumpBee30 (Блхели), BumpBee30_S (Блхели_С), LeetleBee30_S (Блхели_С), Kiss24A.