MOTOR Vermessung/Identifizierung des Antriebs (Motor+ESC+Propeller) Dynamometer?

[multirotor]

Hallo allerseits,

Ich habe eine vielleicht eher ungewöhnliche Frage, für die ich einmal kurz ausholen möchte:

ich habe für einen selbst gebauten Quadrocopter (s. Bild) einen modellbasierten Regelungsentwurf per Matlab/Simulink durchgeführt (3D-MKS-Modell, 10 Massen). Auf diese Weise war es mir möglich, rein modellbasiert eine flugfähige Regelung + Parametrierung der Regler vorzunehmen und sogar simulativ zu testen. Die entwickelte Regelung konnte für eine fertige FC aus Matlab/Simulink direkt kompiliert und übertragen werden, sodass auch der reale Quadrocopter ebenfalls mit der entwickelten Regelung flog. Hierbei gibt es nun noch leichte Unterschiede zwischen Modell/Realität.

Viele Effekte wurde vereinfacht oder sogar vernachlässigt, daher sind Unterschiede unvermeidlich und auch hinnehmbar, einen Zusammenhang möchte ich jedoch für weitere Entwicklungen genauer abbilden. Und zwar geht es hier um den Antrieb, bzw. den Schub des Quadrocopters, den ich gerne identifizieren möchte, denn dieser wurde bisher nur rudimentär vermessen.

Meine Frage:
Besitzt hier jemand im Forum evtl. einen Prüfstand, an dem man für eine Kombination aus BLDC, ESC, Propeller, Propellermantel (s. Bild) und evtl. eigenen LiPo mehrere Kennlinien/Kennfelder aufnehmen kann? Relevante Größen sind für mich:

Sollwert/Stellgröße (bspw. PWM), Versorgungsspannung (LiPo), Strom, Motordrehzahl, Motordrehmoment und natürlich der Schub.

Dabei ist mir wichtig, dass die Daten kontinuierlich geloggt und nicht einfach von z.B. einer Waage abgelesen werden.

Ich habe erst vor kurzem folgendes Gerät gefunden, das extra dafür konzipiert wurde:
Dynamometer Series 1580. Dieses ist jedoch sehr teuer und die Anschaffung lohnt sich für nur eine Vermessung nicht.

--> Vielleicht hat ja hier jemand ein solches Gerät parat stehen? <--

Ich wäre für diese Dienstleistung durchaus bereit etwas zu zahlen

Danke und viele Grüße!
Sven

 

[multirotor]

Zur Info:
Ich habe das o.g. Gerät bestellt. Bei Bedarf kann ich nach dem Erhalt und nach einigen Tests ein kurzen Fazit dazu geben.

 

[donvido]

500$ ist schon arg viel, für 3 Wägezellen, Strom- und Spannungssensor sowie Auswertungselektronik.
Die gibts auch in günstiger zum Beispiel bei HobbyKing. Dann aber ohne Drehmoment. Brauchst du auch eigentlich nicht, wenn du den Schub hast.
Und warum 10-Massen-MKS, ist doch vereinfacht n starrer Körper.
Auf was für einem System läuft deine Regelung?

 

[multirotor]

Ja der Preis ist happig, allerdings zahlt man nicht ausschließlich für die Hardware, das sollte man bedenken. Die zugehörige Software sowie der Support gehören auch dazu. Bspw. kann man Anregungsfunktionen auf die Motoren geben und das Schubverhalten frequenzabhängig testen, das geht mit dem Teil von Hobbyking nicht. Und man hat eine kontinuierliche Datenerfassung und Auswertung. Klar kann man alles selbst entwickeln, dafür habe ich aber nicht die Zeit. Ich kann allerdings nur spekulieren, dass es so viel besser ist, als ein einfaches Gerät, aber jetzt ist es bestellt

Was das MKS-System betrifft: Es ist ein 10-Massen-System, allerdings, wie du schon erkannt hast, sind 6 Massen zu einem starren Körper gekoppelt, die restlichen vier Massen sind die sich drehenden Propeller. Also eine ganze Ecke einfacher. Die Regelung läuft auf einer Pixhawk PX4 als eingebetter RTOS-Task.

Gruß
Sven

 

[donvido]

Kannst du was zur Auslastung des PX4 sagen?

 

[multirotor]

Klar ;-)

Der Task mit der eigenen Regelung hat hier PID 37, man sieht also, dass die Pixhawk nicht im Entferntesten ausgelastet ist.

 

[multirotor]

Hey Leute,
ich habe hier ja lange nicht geantwortet. Weil das Resultat aber sehr erfreulich war, wollte ich mit euch kurz die Erfahrung tauschen, dass der Prüfstand sein Geld wert war (zumindest in meinem Fall). Ich habe hier mal ein kurzes Video über die Ergebnisse, falls euch das interessiert:

[video=youtube;HGDubgHZzvE]https://www.youtube.com/watch?v=HGDubgHZzvE&feature[/video]