Схемотехнические решения помехоустойчивого регулятора оборотов бесщеточного электродвигателя беспилотного воздушного судна

DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-4-105-110

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Работа посвящена особенностям разработки схемотехнических решений помехоустойчивых регуляторов оборотов бесщеточных электродвигателей для беспилотных воздушных судов. В ней проанализированы особенности эксплуатации, на основании которых сформулированы технические требования для целого класса устройств. В процессе анализа состояния вопроса сделан вывод о высокой актуальности развития решения с полным программным управлением. Представлены основные принципы управления бесщеточным электродвигателем, рекомендуемые для построения регулятора. В качестве практического решения разработаны структурная и принципиальная схемы с описанием работы основных элементов. В заключении статьи рассмотрены практические результаты испытания данного регулятора. Даны их оценка на текущем этапе, пути улучшения и развития в ближайшей перспективе.

Ключевые слова: регулятор скорости вращения электродвигателя, бесщеточный электродвигатель, беспилотное воздушное судно, помехоустойчивые решения, программное управление, микроконтроллер

Библиография статьи:
Паринов М. В. Схемотехнические решения помехоустойчивого регулятора оборотов бесщеточного электродвигателя беспилотного воздушного судна / М. В. Паринов, А. В. Сергеев, Д. В. Васильченко // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2023. – Т. 26, № 4. – С. 105–110. DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-4-105-110

Авторы и правообладатели:

  • Паринов М. В. , Воронежский государственный технический университет (Воронеж, Россия)
  • Сергеев А. В. , Воронежский государственный технический университет (Воронеж, Россия)
  • Васильченко Д. В. , Воронежский государственный технический университет (Воронеж, Россия)

  • 1. Уразбахтин Р.Р. Двигатели для беспилотных летательных аппаратов // Международный научно-исследовательский журнал. – 2017. – № 2. – С. 142–144.
  • 2. Ardupilot [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://www.ardupilot.org (дата обращения: 13.10.2023).
  • 3. INAV [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://github.com/iNavFlight/inav, свободный (дата обращения: 13.10.2023).
  • 4. Betaflight [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://www.betaflight.com, свободный (дата обращения: 13.10.2023).
  • 5. PX4 Autopilot [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://www.px4.io, свободный (дата обращения: 13.10.2023).
  • 6. Никитин А.О. Магнитоэлектрическая система управления оборотами бесколлекторного электродвигателя для беспилотных летательных аппаратов / А.О. Никитин, А.Р. Петрова, Р.В. Петров // Вестник Новгородского государственного университета. – 2017. – № 7. – С. 26–31.
  • 7. Бездатчиковый регулятор бесколлекторного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами на роторе / В.Т. Пенкин, Д.В. Сухов, Д.А. Шевцов, Д.М. Шишов // Практическая силовая электроника. – 2014. – № 3 (55). – С. 46–51.
  • 8. Intelligent Control of High-Speed Sensorless Brushless DC Motor for Intelligent Automobiles. / Jung-Sheng Wen, Chi-Hsu Wang, Ying-De Chang, Ching-Cheng Teng // IEEE/SMC. – 2008. – P. 3394–3398.
  • 9. 6-шаговая коммутация BLDC-моторов [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://habr.com/ru/articles/745372/, свободный (дата обращения: 13.10.2023).
  • 10. Ильюшин С.А. Разработка блока управления электродвигателем типа BLDC на базе ПЛИС / С.А. Ильюшин, А.А. Шаронов, В.В. Киселев // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2015. – Т. 13, № 9. – С. 51–55.
  • 11. Использование бесколлекторных двигателей в качестве исполнительных приводов с высокой точностью позиционирования / О.О. Соломин, С.В. Рослов, С.В. Козелетов, М.С. Храмихин // Наука и военная безопасность. – 2020. – № 1 (20). – С. 27–33.
  • 12. Чипизубов А.М. Методы связи ESC-регуляторов оборотов современных потребительских дронов гражданского назначения / А.М. Чипизубов, В.В. Солецкий, Р.В. Шибеко // Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований: матер. V Всерос. национальной науч. конф. молодых учёных. – Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. ун-т, 2022. – Т. 1, № 1. – С. 334–336.
  • 13. Исследование влияния импульсных помех на работу бесколлекторного двигателя [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://habr.com/ru/companies/stc_spb/articles/755814/ (дата обращения: 13.10.2023).
  • 14. KISS ESC 32-bit series onewire telemetry protocol [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://www.rcgroups.com/forums/showatt.php?attachmentid=8524039&d=1450424877 (дата обращения: 13.10.2023).
  • 15. VESC – Open Source ESC [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://vedder.se/2015/01/vesc-open-source-esc/, свободный (дата обращения: 01.12.2023).
  • 16. BlueESC [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://github.com/bluerobotics/BlueESC, свободный (дата обращения: 01.12.2023).
  • 17. MY OPEN SOURCE ESC [Электронный реcурс]. – Режим доступа: https://electronoobs.com/eng_arduino_tut91.php, свободный (дата обращения: 01.12.2023).
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru