La capacité de contrôler la vitesse et la rotation des moteurs est la clé de conception des drones, ce qui rend le contrôle électronique de la vitesse (ESC) module une valeur ajoutée et un élément fondamental d'un drone. Dans cet article, nous examinerons les éléments clés à prendre en compte lors de la conception d'un module ESC et les solutions de développement du marché. La conception d’un ESC nécessite une évaluation et une analyse minutieuses des caractéristiques qui peuvent être résumées comme suit :
- Batterie installée sur le drone ;
- Moteurs : le module ESC doit être capable de gérer les ampères nécessaires au bon fonctionnement du moteur, pris en charge par la batterie de taille appropriée ;
- Hélice : Votre choix d'hélice configurera également la puissance de votre ESC. Votre drone fonctionnera-t-il avec des hélices de 3, 4, 5 ou 6 pouces ? Quel type de performances souhaitez-vous, et donc quel type de pas d'hélice utiliserez-vous ?
- Tension: Choisissez le DC/DC convertisseur configuration pour alimenter correctement le variateur ESC.
- Firmware : les contrôleurs reçoivent un signal d'accélération du contrôleur de vol. Un contrôleur de drone de vitesse électronique utilise des MCU embarqués et nécessite donc un micrologiciel pour contrôler le matériel.
- Dimensions et poids, et budget disponible ;
L'utilisation des drones ne cesse de croître et les applications vont du secteur commercial au secteur militaire. La plupart des drones sont alimentés par des moteurs à courant continu sans balais, qui nécessitent une régulation appropriée et constante de la vitesse et du sens de rotation. Un module ESC remplit ces fonctions et comprend un étage d'alimentation, un capteur de courant circuit, un microcontrôleur et une interface de communication avec le système de commandes de vol.
Les drones doivent avoir un niveau élevé de stabilité et d'efficacité pour pouvoir exécuter avec succès les applications pour lesquelles ils ont été conçus ; cela leur permet de fonctionner même dans les conditions météorologiques les plus critiques et les plus défavorables. Dans le cas particulier des drones propulsés par des moteurs électriques et alimentés par des batteries (solution de loin la plus courante, laissant de côté le secteur militaire, bien sûr), la durée de fonctionnement la plus longue possible doit être assurée pour chaque charge complète du pack batterie.
L'un des principaux avantages des drones est qu'ils peuvent être actionnés à distance, survolant des zones qui seraient trop difficiles, dangereuses ou inconfortables à atteindre par une personne. Les applications commerciales incluent l'agriculture, la surveillance des usines et des bâtiments (sécurité, vidéosurveillance et prévention) et même la livraison de colis, de médicaments ou d'autres biens essentiels. Beaucoup pensent que l'introduction des drones a été une révolution et que les effets deviendront encore plus évidents dans les années à venir. De grandes entreprises telles qu'Amazon et Facebook ont misé dès le départ sur l'énorme potentiel offert par les drones, développant des programmes dans lesquels des véhicules aériens sans pilote (UAV) sont utilisés pour livrer des produits et fournir une connectivité Internet dans des endroits éloignés et inaccessibles, respectivement.
Schéma fonctionnel du contrôle orienté champ (Source : Mathworks)
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