四軸飛行器為什麼不做轉速閉環控制？

01-27

電調在不同狀態下對PWM信號的響應是有差異的，無刷電機在不同狀態下對電壓的響應是有差異的，這樣僅依據姿態信息來控制電機會使系統響應變慢，並且穩態時系統會有波動。為什麼不加入速度閉環控制，就像下圖中的紅色的部分。
測速方法也很多，用霍爾元件就可以，成本也不高，改造方案也不難。

呃……反對樓上的一些答案。不懂直流無刷電機電調的原理請不要亂講ok？

實際上直流無刷電機的轉速想讀出來不要太容易，因為直流無刷電機的換向器本身是控制器讀取第三根線的電勢來判斷是否應該換相的，想要知道轉速其實就是觸發器上做一個計數器而已啊………要個毛線霍爾元件……自己畫板子寫一個電調很容易的

問題在於一般的電調使用的是模擬信號pwm，本身就不準確這麼也沒有意義，至於使用can介面的電調這個東西他們都有做。

1 電機本身缺少速度反饋

2 增加測速成本高

3 電機響應速度快，姿態閉環性能足夠好，電機速度開環就無所謂了，一般問題不大

現在的電調架構已經能很好的滿足控制需求，何況你認為那班靠各種開源活著的公司會想到自己去做轉速閉環？就算用霍爾做了，那麼一款電調只能配一種極對數的有感電機，通用性差；或者讓用戶設置，這樣使用起來就更複雜了，還得各個電機廠商配合。

總成本在10塊以下那也只是電子物料成本，算上機械成本（電機加霍爾機械結構得變吧）背後的人力、運營等成本以及更複雜的架構帶來更高的次品率，實際成本搞不好要增加100塊。

總之對於廣大靠打價格戰才能存活的廠商們來說，這個錢花的不值啊

誰跟你說的飛行器電機沒有轉速閉環控制啦？有的呀，不過不是非常精準，利用檢測電調的電流電壓變化就可以測速啦，精度大概在20到30轉每分這樣的精度吧。

現在有些廠商有整套解決方案為四旋翼電機設計哦，其中就包括電機測速。

啦啦啦，以上

你的電調太差了

是這樣。。。首先你得明確你的目的，你的目的就是控制三個姿態角和一個高度，所以直接對姿態進行反饋就行了唄。。。

你說部件存在各種差異這沒錯啊，然而反饋要做的不就是彌補這些差異么？那麼它姿態角變了我就反向調速唄，不夠就再加，多了就少一點兒，那麼多控制演算法用來幹嘛的啊？

然後你的輸出是四個電機，輸入是三個姿態角加一個高度，四個輸入對四個輸出正好啊，你可以多輸出比如六旋翼八旋翼，當作欠驅動就好了嘛，各個輸出量之間的關係很好描述啊！然而你多輸入就不好了，很容易耦合的好么！

舉個栗子，假設你兩邊轉速反饋是相同的，它還是朝一邊偏，那麼你是考慮姿態呢還是考慮轉速呢？姿態控制會讓電機差速，轉速控制會讓電機共速。。。就看哪個比重大了唄。。。因為你並不知道兩邊到底該是多少轉速，最終還是得看姿態咯。。。說簡單點是需要控制轉速的增減來調整，而不是轉速的值

退一步說，即使做轉速控制，那麼你得對每個電機和電調進行標定吧？因為他們參數也是有誤差的啊！所以就算兩個電機輸出轉速一樣了推力也不可能一樣啊是吧！

最後說一點，讓計算機做控制那也是按照人的思維來的，你想想你去遙控一架四旋翼的時候都關注哪些量能使其懸停，那麼計算機只需要做到更准更快就好了

本人的一些愚見大家見笑了！

Ls一堆人是沒搞過無感直流無刷電機的嗎…………

航模用的無刷電機大多數都是無感的，哪裡來的霍爾

對於無感的直流無刷只需要測量第三個腳的感應電動勢就可以了，要檢測出速度實際上問題並不大

至於為什麼現在通用的是PWM信號去控制電調，主要是為了兼容不同廠家的電調以及這種方式是最簡單的，而且我沒記錯的話這個PWM頻率也並不高

這樣下來PWM的精度也很成問題，還有就是成本，所以市面上的電調少有閉環的

你要是自己DIY的話，當然可以整成閉環的，現在DIY我記得不都是I2C通訊+速度閉環控制的嗎。

靠霍爾感測器測速做個粗糙的閉環不難，我有同學試過(不知道結果如何)。但我覺得提高電機轉速精度的意義不大。你的系統圖還缺少了電機到槳，和槳到姿態的block。決定四旋翼飛行姿態的應該是槳的推力，系統的擾動主要是來自外界的氣流，而非電調的擾動。在轉速那裡加上閉環，並不能對系統有多少提高。同時槳如果有些磨損，轉速更精確也沒有太大幫助，因為這個時候轉速和推力的映射關係改變了。我覺得四旋翼系統更需要提高的是控制器的robustness和姿態測量的誤差

@張雪兒 - -老婆大人瀉藥。。。。

題主你說的都沒錯，但是精度高點測速感測器成本還是蠻高的，記得512線的一個貌似要兩三百吧，四個就要接近1000了，四軸本身才多少錢？再說了，改造起來也並非容易吧，加上齒輪啊一些七七八八的，感覺對機身影響更大。所以還是像樓上說的，提高控制器的魯棒性才是重點。

FOC有啊

商品飛行器都是代閉環的，現在都上無刷FOC方案，直接精確控制轉矩。轉速閉環效果杠杠~

沒有那個必要，電機響應足夠快就夠了

原因在於基本無法測量螺旋槳的實際轉速，除非在螺旋槳端加光電碼盤，但是這樣干擾大，因為螺旋槳端裸露在外，或者電機會造成一定干擾。即使測量了，雜訊也較大

個人認為是兩點原因。

一點是目前的控制精度完全可以滿足要求，沒有必要做速度閉環。

第二點是做速度閉環需要增加感測器或者增加電調內的電路，增加重量，所以不用。