BLDC-Modell für Quadrocopter

[hlm1234]

Danke für deine Antwort!
Ich habe daraufhin mal ein bisschen recherchiert und bin zu neuen Erkenntnissen gekommen.

Sowohl das PWM-Signal als auch die Drehzahl sind einer Messung leicht zugänglich. Zuerst eine statische Messung, anschließend z.B. Sprungantworten aufnehmen und versuchen, ob man das in akzeptabler Weise in ein PT2 Modell umsetzen kann.

Das hat mein Vorgänger in etwa schon getan. Er hat stationäre Werte für Schub/PWM, sowie eine Sprungantwort des Systems Motor-Propeller gemessen. Diese hat kein erkennbares Überschwingen gezeigt, weshalb ich seine Annahme, das System als PT1 zu beschreiben, indem man die Induktivitäten des Motors als zweiten Energiespeicher vernachlässigt, schonmal für plausibel halte. Ein reines PT2 Modell würde daher glaube ich keine signifikante Verbesserung im Gegensatz zu seinem PT1 bringen.

Was in der Messung bei genauerem Hinsehen eher auffällt, ist, dass der Motor beim Bremsen eine höhere Zeitkonstante hat, als beim Beschleunigen. Das möchte ich gerne in meinem Modell berücksichtigen und daher weg von der Linearisierung und mit (vereinfachten) DGLs in Simulink arbeiten.

Da der Regler, wie Du selbst schreibst, eine "black box" ist, wird man an einer Messung nicht vorbeikommen.

Das ist klar, ich werde auf jeden Fall messen. Das gehört auch zur Aufgabe. Die Frage ist halt, was ich messe (so wenig wie möglich, so viel wie nötig).


Mein aktueller Ansatz ist nun folgender:

Ich nehme die Motorgleichungen für brushed DCs und vernachlässige die Induktivität.
Ich habe dann:

U = i*R + U_ind

U_ind = c_m*omega

c_m*i = J*omega + c_rotor*omega^2

Da ich J bereits habe und ich c_rotor sowieso messen will, blieben noch R und c_m als Unbekannte.


Nun meine Fragen: Ist das Zielführend, sprich löst das mein Problem mit dem Zeitverhalten? Oder rufen meine Vereinfachungen da möglicherweise einen noch größeren Fehler hervor? Falls nicht, wie und wie gut kann ich die Größen in der Praxis messen? Bereitet mir eine Parameteranpassung bei so vielen Kennwerten später vielleicht Probleme?

Sorry für den langen Beitrag Ich freue mich auf eure Antworten!