今日はドローンのモーター制御(PWM)についてです。
JESCのPWMフィルタリングを導入すると飛行時間が長くなると言われていますが、そもそも何故、飛行時間が長くなるのかの理由が解らなかったので調べてみました。
JESCのPWMフィルタリングで飛行時間が長くなる理由
BHeli_Sファームウェアの効率低下の問題
昨年くらいからドローンを始めた方は記憶にあるかと思いますが、UR65やUS65などのマイクロドローンで0603モーターを利用するとフライト時間が短いけど、0802モーターを利用するとフライト時間が長くなる。この辺りも同じ様な問題に直面していたという事になるのでしょう。
知っている方は解っているの事だと思いますが、0602モーターは「BHeli_Sファームウェアでモーターを制動すると効率が大幅に低下する（ブレーキが掛かる）」事が判明していました。
0802モーターではブレーキングが発生しない為、最大で約30%程度の伸ばす事が出来た為に、皆さん0802モーターを利用する事になったという経緯があります。
最近「PWM（パルス制御）フィルタリング」が導入されて「ESCの新しいファームウェア」が開発されました。それがPWM24khzやPWM48khzとなり48khzでは飛行時間を大幅に伸ばせる事が解っています。
つまりはスロットルに対する消費電力がより少なくする事が可能になったと理解すべきでしょう。
パルス制御って何？と聞かれてしまうと私も詳しくないので、興味がある人はネットで調べてみて下さい。
24khzと48khzのどちらが良いのか？
私が調べたところだと、24khzと比較し48khzの方が消費電力が少なくなるという情報を得る事が出来ました。
ホバリング時には24khzよりも48khzの方が最大で30-40%程度の消費電力が少なくなるという事です。結果、どちらを選ぶのか？というと、48khzを選択するという理解で問題ないかと思います。
但し、それは比較的に小さいモーターでの事で、より大きなモーターでは低い周波数でも効率的に動作するという事でした。
まとめ
最近のマイクロドローンの飛行時間が長くなる理由について確認してみました。これで色々と振り回される事もなくどちらの周波数を選択する事が出来そうです。
世の中には凄い人がいるものだと感心しました。
