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长篇幅--老狼对于“双发双电调模型的特点及其控制实现”的一点思考

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楼主
发表于 2007-1-31 15:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
嘿嘿,俺老狼又来长篇大论、四溅口水了,众模友勿怪,忍耐一二。:em15:  
近两日俺冥思苦想,终于收获一点心得和经验,不敢私藏,大白天下,希望能对相关应用起到一点抛砖引玉的作用。 :loveliness:

首先说说这个想法的起源,自去年真正接触遥控模型后,老婆大人意见满满,说俺把家里弄了个天覆地翻,乱八七糟,光顾着给自己
做玩具,也不给儿子弄个可以玩的东西。这个罪名不小啊。:em17:  
领导的旨意总要执行的,不得不想办法给宝贝儿子弄个玩具,以平妻怒。无奈儿子太小,飞机是坚决不能飞的,汽车模型么想玩好的
花费太贵,可怜俺囊中羞涩又羞涩:em25: 。那就只剩下玩船模了。正好家里有一艘早年买的玩具快艇,因为电力不好,没玩过几次就扔去落灰了。此船为双有刷带动后推三叶螺旋桨,差速转向。那么就从它下手改装,俺的目的是换掉玩具船的控制电路,上微接,双有刷电调(双向),12V有刷电机(可以和飞机共用锂电),用4VF控制。
设计要求为:油门杆带动两个电机同向同步运转,用来前进后退;方向杆控制两个电机差速运转,甚至一个正转一个反转,用来左右
转向。由此引发了俺对双发差速控制的摸索。
看到这里有人会说,你丫玩船呢,跟飞机有啥关系啊?其实俺觉得无论哪一类的模型,只要是双发电动模型,都会碰到差速控制、或
者两个电机差异调整的问题,设计一个可行的解决方案无论对船对飞机,甚至坦克模型,都是有意义的。再说俺喜欢飞机么,就发这个板块里
了,嘿嘿。下面俺打算把这个问题分两方面来说:
第一个方面,差速转向和舵转向的区别,其各自的特点是什么。:em22:
先说舵转向,这是传统的转向方式。其特点是高速运动时转向效率高,相反低速效率低,甚至无用,你原地摆摆舵试试,压根动都不
动么。
那么差速转向呢?恰恰跟舵转向相反,其特点是高速转向效率低,而低速转向效率高,对于船和坦克,则完全可以作到零半径转弯(
对于软轴驱动的船,且勿反转,会散轴的)。这个是有实际应用需求的,举例来说,玩油船的都有救捞船的概念。油船如果半路熄火,就彻底
失控,如果此时有这么个灵活的救援船出现,那可是太方便了,比其他舵转向的救捞船优越性明显得多。当然,把单电调驱动两个马达改成双
电调驱动,自己娱乐一下也很好耍的。:em24:
我想以上理论大家都可以接受,那么我们再引申一下,如果飞机和船同时具备两种转向机制,是否更有趣呢?只要你控制得住,一架
无人能比的超灵活模型就出现了。双转向机制对于飞机来说可能意义不是很大,飞机毕竟还有副翼的,所以差速转向只能作为辅助(实际中会
对飞行姿态产生什么影响俺就没研究了)。而对于船来说意义就大了,低速的优点咱前面说过了,假如在高速转弯的时候,两个转向机制同时
作用,可以预见的,那将是水面上演的头文字D,漂移啊,玩大了。当然,这对于船型、水舵的设计还有控制能力都有更高的要求,把船开翻了
不关俺的事。:em15:
了解了差速的特点,您是否有一点兴趣了?那么俺接着说问题的第二个方面,即如何实现差速控制,这也是本文最废口舌的地方。:em17:
经过俺的脑力劳动和实践,总结出四种实现方案:
NO.1 V翼混控器方案:
这是俺想到的第一个可行方案。咱先回到俺儿子那条玩具船上,当时也咨询了不少船模、车模老手,最后确定用V翼混控来解决,据说玩坦克的
朋友多用此法。经过试验,证明此方案完全可行。具体实现方法就是两个电调的信号输入端插入混控器的信号输出端。再把混控器的信号输入
端分别接在接收机的油门通道和方向通道上。注意调整电机的正反转向,可以换电机极性来实现。还要对方向杆进行微调,令两个电机同步,
因为两个电机和电调总有差异的,即使同一型号。此方案的优点是对遥控器没有要求,最简单的4通就可以了。缺点是无法做更细腻的调整,无
法改变舵量。而且V翼混控的品质参差不齐,有些线性很差。:em09:
自某年某月某日,意外买了FF9这个super又super的家伙,再来开这个船,总觉得放着FF9强大的功能不用,而去用垃圾的V翼混控器,实在是大大的资源浪费,罪不可赦。近两日仔细研究了FF9后,恍然大悟,内心狂喜,就出台了以下方案::em19:
NO.2 FF9的V翼混控方案:
这个方案类似用V翼混控器的原理,只不过用FF9的强大功能来实现。当然,你有其他的高级遥控器也完全可以啊。把两个电调的信号输入端分
别接入接收机的2、4通道,在FF9里,进入V翼混控,状态改为ACT,两个ELE都设成+100%,RUD2设为-100%,RUD1设为+100%。然后建立一个PROG.MIX混控,油门为主通道,升降为从通道,link设为on状态,别忘记把变化率也都设为+100%。进入SERVO模式,动动油门,看看是不是2、4通道都同时增加和减少,动动方向杆,看看2、4通道是否反向增减了?如果没问题,就可以给模型上电调试了,电机若反转请换极性调整。同样因为电调和电机的差异,你需要对升降杆做微调,有时面板上的微调量不够,还要用到SUB TRIM功能。直至调试到两个电机同步运转为止。此方案完全抛弃了外置V翼混控模块,用遥控器就全部搞定,而且你可以做很多细微调整,是不是比混控器好玩多了?但是此方法也有个问题,就是升降舵也变成油门了。哈哈。:em15:
NO.3 FF9的PROG.MIX混控方案:
还是FF9,不得不说FF9还真是强大,同一个目的可以有不同的方法实现。这次更简洁,V翼混控咱也不用了。直接上PROG.MIX,咱完全自定义试试看。先把两个电调的信号输入端分别插在接收机的3、4通道上。然后进入FF9设定,先建立第一个PROG.MIX,令MIX值为ON。主通道为油门,从通道为方向,变化率都设为+100%。再设定第二个PROG.MIX,同样令MIX值为ON。主通道为方向,从通道为油门,变化率都设为-100%。进入SERVO界面,看看推油门杆是否3、4通道同向增减,推方向杆,是否3、4通道反向增减。如果没问题,可以加电试验,电机若反转请换极性调整。同样也要做微调,这次是对方向杆微调,如果量不够,请用SUB TRIM。
此方案偶认为比较完美:em05: ,思路简洁、容易理解和设置。而且不会有升降舵影响,因为在这里升降舵的信号完全没电调接收了。此方案的缺点?俺以为没啥缺点,你想怎么调就怎么调吧。嘿嘿。也许FF9还有其他办法可以实现,但是俺实在没精力去想了,模友们继续?
NO.4 LAMA直升机的4合一控制板方案:
这是个比较另类的想法,也是唯一没有实践过的设想,因为俺没有lama控制电路板(正在坛子里开贴收,哪位好心人赞助一个?72M的)。这个方案其实是从俺一哥们的奇思异想里得来的。原理是这样的,LAMA是共轴直升机,两个电机是一样的,那么它两个电调也是一样的,满足双发的要求。LAMA的混控正好可以用在这里,LAMA的接收机跟FUTABA兼容。那么剩下的唯一问题就是电调功率了,为了让它驱动更大的电机,兄弟们,给它加功率管吧,那东西没几个钱,然后你就可以用更大级别的电机了,如果你的电机小,就啥也不用改了,这对于做小型双发飞机很有意义的。此方案虽然没实践,但是理论上是完全可行的。其优点在于成本低廉,那个板子二手的没几个钱,而且重量轻。最好玩的是,LAMA的板子带陀螺仪,知道这意味着什么吗?哈哈,可以自动保持航线了,无论风浪,陀螺仪都会自动修正两个电机的转速,以保持直线航行(或者飞行、行驶),你也不需要去微调什么,全自动了,很好耍吧:em07: ?其缺点是,只能用有刷电机。当然,按照这个原理你在以上1、2、3方案里接入陀螺仪也未尝不可呢:em15: 。
目前想到的方法就这些了,对于FF9方案,俺还有个疑惑,在混控情况下,当从通道有一定初始值,比如油门推了一半,而主通道的变
化会引起从通道的最终值超过其endpoint值,也就是油门变成了峰值140,即endpoint失效,俺不知道FF9里怎么解决,如果不能解决,这是否
算fubata的设计疏忽呢?开始俺觉得电机会超速运转有伤害,后来想,大不了全部电压都给它了,电机的功率摆那里了,只要不超过电调的负
载能力又什么关系呢,应该问题不大。这种情况对电机来说还好,如果是舵机的话就有麻烦了。恳请高手们也想一想这个问题。:em22:
另外对于双电调给接收机供电的问题,如果两个电调是一样的,都插上去没问题。如果两个电调不同,最好把其中一个电调的红线剪
断或者把插针抽出来固定好。
差不多说完了,在看完俺的胡言乱语后,模友们以前对于双发的控制、左右动力差异等问题的困惑,是不是又多了几个解决的办法呢?:em05: 以上是俺的一点粗浅研究,俺是刚接触模型不久的菜鸟,也许有遗漏疏忽甚至谬误的地方,恳请老鸟们指正补充。让双发双电调的控制更加
完美更实用吧。:em24:

最后感谢牛牛、老杞、老B等热心模友的支持,没有和他们积极的讨论和解答,FF9方案一定会让俺更困扰。

老狼
2007年1月31日临晨粗稿

[ 本帖最后由 wolfly 于 2007-1-31 15:55 编辑 ]

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沙发
发表于 2007-1-31 16:12 | 只看该作者
好文章 但是有一点看不懂。“对于软轴驱动的船,且勿反转,会散轴的”  为什么?

另外问一下,软轴是什么样的?有图吗?
3
发表于 2007-1-31 16:19 | 只看该作者
:em26:
4
发表于 2007-1-31 16:30 | 只看该作者
正是个肯动脑筋的模友啊!!!
典范!顶
5
发表于 2007-1-31 16:57 | 只看该作者
佩服,不顶不行:em26: :em26:
6
发表于 2007-1-31 17:16 | 只看该作者
强烈顶一个,40公分的小船都上K了,呵呵,高科技浓缩啊,你这是给自己玩的还是给儿子玩的啊,哈哈哈哈……

精神可敬,不过小心别让儿子给弄沉了,建议做全封闭式船壳,保护设备。:em15:
7
 楼主| 发表于 2007-1-31 17:20 | 只看该作者
原帖由 david02 于 2007-1-31 16:12 发表
好文章 但是有一点看不懂。“对于软轴驱动的船,且勿反转,会散轴的”  为什么?

另外问一下,软轴是什么样的?有图吗?

软轴其实就是一股拧在一起的钢丝,所以反转会散掉。:em01:
8
 楼主| 发表于 2007-1-31 17:21 | 只看该作者
原帖由 开信浓的比比 于 2007-1-31 17:16 发表
强烈顶一个,40公分的小船都上K了,呵呵,高科技浓缩啊,你这是给自己玩的还是给儿子玩的啊,哈哈哈哈……

精神可敬,不过小心别让儿子给弄沉了,建议做全封闭式船壳,保护设备。:em15:

那是另外的一条,俺这里举例的是一条玩具船:em01:
9
发表于 2007-1-31 19:29 | 只看该作者
:em24: 拜读老狼大作,受益匪浅。谢谢楼主的辛苦劳作!!!:em26: :em26: 若有机会一定当面请教!:em03:
10
发表于 2007-1-31 21:43 | 只看该作者
不错啊,我前期完工的恒龙大改装基本就是V尾混控实现的
下面准备做油机坦克呢,希望楼主和我一起考虑一下怎么用一个发动机来实现实现同步行驶和差速转弯还有单边制动和信地转向这几个技术问题
解释一下:
1一个发动机要驱动两个履带如果用差速器就会出现在2个履带阻力不同的情况下自动转弯,所以要实现执行行驶就是问题,
2一个驱动器驱动2个轮就要主动进行差速转弯,齿轮箱是大问题,
3单边制动转向也叫1/2转向这个时候另一边履带还要顺畅运转也是问题
4信地转向也就是楼主所说的0半径转向,其实半径不是0而是车体对角线长的一半(专业性较强可以不理解)要实现信地转向就要2个履带一前一后而且速度一样所以问题还是变速机构
宗上所术,传动机构是核心问题,希望楼主与我们履带区的朋友多沟通
谢谢
11
发表于 2007-1-31 22:15 | 只看该作者
:em15: :em24: :em26:
12
 楼主| 发表于 2007-2-1 01:32 | 只看该作者
原帖由 dacong 于 2007-1-31 21:43 发表
不错啊,我前期完工的恒龙大改装基本就是V尾混控实现的
下面准备做油机坦克呢,希望楼主和我一起考虑一下怎么用一个发动机来实现实现同步行驶和差速转弯还有单边制动和信地转向这几个技术问题
解释一下:
1一 ...

你这个问题蛮深奥的,超出了本篇所讨论范围,基本属于机械范畴了,俺不是很懂:em17:
汗颜
13
 楼主| 发表于 2007-2-1 01:41 | 只看该作者
灭有人对俺最后的疑惑解答么?:em22:
14
发表于 2007-2-1 04:22 | 只看该作者
:em15: :em24: :em15:














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15
发表于 2007-2-1 06:06 | 只看该作者
如果有一个电机挂掉或者2个前后挂掉了呢?
16
发表于 2007-2-1 09:31 | 只看该作者
:em17: :em17:   这么长一篇~ 看得眼睛发直~~ :em20:

好文章~ :em26:  感谢分享~:em24: :em15: :em26:
17
发表于 2007-2-1 09:32 | 只看该作者
给你加分~!:em15:
18
 楼主| 发表于 2007-2-1 09:54 | 只看该作者
原帖由 小布丁 于 2007-2-1 06:06 发表
如果有一个电机挂掉或者2个前后挂掉了呢?

那你基本上就挂了:em15: ,如果你如此不幸。
小布丁这个问题问得很好。
如果是飞机,两个都挂掉那就没啥好说的了。如果挂了一个,建议关油门滑翔吧,除非你有把握开不对称单引擎飞机,这个很有点技术含量了。:em15:
如果是船,只要有耐心,坏了一个绝对开得回来的哦:em24:
如果是车,也没啥可说的,去捡吧。
19
 楼主| 发表于 2007-2-1 10:20 | 只看该作者
关于FF9的endpoint失效的问,俺再解释一下。
假设AB两个个通道,B是A的从通道。
那么:
B的值=B的初始值+A引起B变化的值
这个情况下会不会超过B的endpoint值俺忘记了,回家再试试。
但下一种情况是肯定的:
如果B同时还是C的从通道,那么B的初始值还得算上C引起B变化的值。
在这种情况下,B的值会出现超过B的endpoint值的结果,endpoint就失效了。
当然,如果B的endpoint值是140的话,那就不存在超过的问题了,140是峰值。

[ 本帖最后由 wolfly 于 2007-2-1 10:25 编辑 ]
20
发表于 2007-2-1 10:30 | 只看该作者
楼主的lama 4合1改造的想法和我不谋而合,我觉得这个方案最可行,曾经试验过,但是没有找找到合适的反桨,后来lama卖给Gyro了。

lama的4合1板应该是最好的实现方案:原来方向通道刚好通过电机差速实现,而且中间还有陀螺,最棒了!原来俯仰和侧倾通道,正好是升降和副翼,哈哈哈:em24:

不过我发现lama的2个电机转速不是相同的,应该可以调节。提醒一下LZ

[ 本帖最后由 大傻鱼 于 2007-2-1 10:57 编辑 ]
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