无人机(航模)电调的核心技术有哪些?

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无人机(航模)电调的核心技术有哪些?

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无人机的电调，作为无人机的动力系统核心，其核心技术主要体现在无感 FOC 控制技术上。无感 FOC技术相比传统的方波控制技术，具有低噪音、快速响应和转矩平顺的优点。FOC技术实现速度环和电流环的双闭环控制，大大提升了电调的性能。

FOC技术的核心原理是基于电机的运动方程或牛顿运动定律，通过精确控制电机轴输出的力，以实现与负载力的动态平衡。控制电机速度的关键在于精确控制电机的加速度，实现电机加速、减速或保持恒定速度。

在无人机中，由于无位置传感器的存在，FOC控制技术必须通过电压、电流和电机参数来估算电机位置。这直接影响到对电机转矩的控制精度，进而影响电调的控制性能。

在实际应用中，FOC控制技术能够实现快速加减速、动态性能好、大电流下不失步等特性，如2200Hz的顺风启动和平滑实现顺风启动，没有冲击，以及高达2000Hz的同步速度，仅需20kHz的开关频率就能实现高性能控制。

硬件设计方面，48VDC电池供电的电调通常选用耐压80V的MOSFET和driver，电源IC选择TI等知名品牌，而MCU则倾向于C2000或STM32的M4核。在成本敏感的应用中，进口MOSFET使用较少，但大功率植保机等应用则倾向于使用进口器件。

硬件设计的难点在于平衡性能、尺寸、散热和成本之间的关系，尤其是当需要在成本和性能之间做出选择时。例如，将MCU从C2000或M4系列更换为M0系列，虽然能节省成本，但对FOC开发能力要求较高。同时，国产MOSFET在追求极致尺寸的大功率应用中，还需要在可靠性方面进一步提升。在选择MOSFET时，需要考虑成本与性能的平衡，以及如何设计高集成的驱动器。

总之，无人机电调的核心技术在于无感 FOC控制，同时硬件设计需要综合考虑性能、尺寸、散热和成本之间的平衡。通过精确控制电机的力和速度，以及合理选择硬件组件，可以实现高效、稳定和可靠的电调系统。