Drone's DIYer

Application Configuration

First, click "Read configuration" to get the current configuration from the ESC. After that, select which application to use and configure that application.

우선 ESC로부터 현재의 설정을 가져오기 위해서 "Read configuration"을 클릭합니다. 그 후에 사용하기 위한 애플리케이션을 선택하고 그 애플리케이션을 설정합니다.

• Controller ID is the ID of this VESC. If multiple VESCs are connected over CAN-bus, they must have different IDs.

• Controller ID는 VESC의 ID입니다. 만약 여러개의 VESC가 CAN 버스로 연결되어 있다면 이들은 서로 다른 ID를 가져야만 합니다.

• Send status over CAN has to be enabled to make other VESCs aware of this VESC and some of its current state. It should be enabled for all slave VESCs when connecting multiple VESCs over CAN-bus.

• Send status over CAN는 다른 VESC가 이 VESC와 현재 상태의 일부를 알아차리도록 가능하게 합니다. 이는 CAN 버스로 다수의 VESC를 연결할 때 모든 슬래이브 VESC가 가능해져야만 합니다.

• Changing application requires a reboot. There is a button for that. After a reboot, you have to click connect again.

• 애플리케이션을 변경하는 것은 재부팅을 요구합니다. 이것을 위한 버튼이 존재합니다. 재부팅 후에 다시 연결해야만 합니다.

• Timeout is the amount of milliseconds after which the motor should be shut off in case the control signal is missing.

• Timeout은 모터가 커진 후에 ms의 양입니다. 경우에 따라서 제어 신호는 잃어버릴 수 있습니다.

• "Brake current to use…" can be set to make the motor brake with a certain current when a timeout occurs instead of just releasing it.

• "Brake current to use…"은 단지 모터의 제어권을 놓기 전에 timeout이 발생했을 때 어떤 전류로 모터에 브레이크를 걸기 위해서 설정될 수 있습니다.

PPM

The signal that a normal RC receiver outputs is a PPM signal, so this can be used when connecting an RC receiver to the servo port.

통상 RC 수신기 출력은 PPM 신호입니다. 그래서 이는 RC 수신기를 서보 포트에 연결했을 때 사용됩니다.

• Control mode

• Disabled: Nothing at all, motor is off.

• Current: Torque control. This is what I prefer since it feels most natural. I haven’t seen hobby ESCs that have current control.

• Current: 토크 제어. 저는 가장 자연스럽기 때문에 선호합니다. 저는 전류 제어를 갖는 취미용 ESC를 보지 못했습니다.

• Current no reverse: Save as above, but no reverse function. Note that centring the now will give half throttle.

• Current no reverse: 위와 같이 저장하세요 그러나 reverse 기능이 아닙니다. 현재의 센터링이 중간 스로틀을 줍니다.

• Current no reverse with brake: No reverse, but centre is zero torque. Reversing will brake, but not change motor direction.

• Current no reverse with brake: reverse가 아니며 중앙은 토크입니다. Reversing은 브레이크를 걸 것이지만 모터 회전방향에 변화는 없습니다.

• Duty cycle: Duty cycle or voltage control. What most hobby ESCs use.

• Duty cycle: 듀티 싸이클 혹은 전압 제어. 대부분의 취미용 ESC가 사용하는 것입니다.

• PID speed control: The throttle command is intepreted as a speed set command and closed-loop control is used to maintain that speed. “PID max ERPM” sets what max throttle should be interpreted as.

• PID speed control: 스로틀 명령은 속도 설정 명령으로 해석되고 폐루프 제어는 그 속도를 유지하기 위해서 사용됩니다. "PID max ERPM"는 최대 스로틀로 해석되는 값입니다.

• Settings

• Deadband: how much span in the centre of the throttle should be ignored.

• Deadband: 스로틀의 중심에서 넓은 확장은 무시되어져야 합니다.

• Minimum and maximum pulsewidth: The timing interpretation of the PPM signal can be adjusted in case your receiver doesn’t follow the specification or it you have some other reason to change it. Setting “Control mode” to “Disabled” and ticking display decoded PPM value is useful when adjusting these.

• Minimum and maximum pulsewidth: PPM 신호의 timing 해석은 조정이 필요할 수 있습니다. 왜냐하면 경우에 따라서 여러분의 수신기가 스펙을 따르지 않거나 다른 이유로 변경이 될 수 있기 때문입니다. "Control mode"를 "Disabled"로 설정하고 그리고 "decoded PPM value"를 보여주기 위해 체크하는 것이 이들을 조정할 때 유용합니다.

• Use Median Filter enables a filter that is very useful when there are glitches on the PPM signal. If you have a quadcopter application, you should disable the filter and make sure that there are no glitches since a filter introduces some delay.

• "Use Median Filter"를 체크하는 것은 필터를 활성화하는 것으로 PPM 신호에 글리치가 있을 때 매우 유용합니다. 만일 여러분이 쿼드콥터 애플리케이션을 갖고 있다면 여러분은 이 필터를 비활성화 시켜야 하고 필터는 약간의 시간 지연을 야기하기 때문에 글리치가 없도록 확실하게 하여야 합니다. 

• Soft RPM limit.

• Speed limit that can be used in current control mode. Setting the start and end limits a bit apart will result in a soft torque decay when approaching the speed limit.

• current control mode에서 사용될 수 있는 속도 한계입니다. start와 end 제한을 약간 떨어져 설정하는 것은 속도 한계에 도달했을 때 부드럽게 토크가 감소하는 결과를 갖습니다.

• Multiple ESCs over CAN can be enabled to connect several VESCs over CAN bus. All VESCs must have different Controller ID and the slave VESCs must have Send status over CAN enabled (see the general tab under app configuration). The slave VESCs don’t need to have any application enabled since they will just be listening for CAN commands. Traction control can also be enabled, which reduces the torque on motors that spin faster than the slowest motor proportional to their speed difference. To connect VESCs over CAN-bus, connect the CANH and CANL signals between them. DO NOT connect 5v and GND because that is likely to cause ground loops which can reset and/or kill the VESCs.

• CAN으로 다수의 ESC는 CAN 버스에 몇개의 VESC를 연결하는 것으로 활성화 할 수 있습니다. 모든 VESC는 다른 Controller ID를 가져야만 하며 슬레이브 VESC는 Send status over CAN가 활성화(see the general tab under app configuration) 되어야만 합니다. 슬레이브 VESC는 그들이 단지 CAN 명령을 듣고 있을 것이기 때문에 어떤 애플리케이션이 활성화 시킬 필요가 없습니다. Traction control은 또한 활성화 될 수 있습니다. 이는 그들의 속도 차에 비례하여 가장 느린 모터보다 빠르게 회전하는 모터에 토크를 감소시킵니다. CAN 버스로 VESC를 접속하기 위해서 그들 사이에 CANH, CANL 신호를 연결합니다. 5v와 GND를 연결하지 마세요. 이는 VESC를 초기화 하거나 손상시킬 수 있는 그라운드 루프(ground loop)를 발생시킬 수 있기 때문입니다.

Phase advance (other terms: timing adjustment, field weakening)

To compensate for the current lagging behind the voltage at high speeds because of inductance or to get a bit higher top speed at the expense of some efficiency and torque, phase advance can be used. It is implemented in a speed-dependent way so that the motor gets more phase advance the faster it spins. It is implemented this way because having phase advance at low speeds does not give any improvements at all as far as I know, so the best way is to increase the effect as the motor increases its speed. BR ERPM is the electrical RPM of the motor at which the set phase advance is used, and Integrator limit scale at BR ERPM (will rename this option soon…) is the amount of phase advance to use. Setting it to 1.0 gives no phase advance and setting it to 0.0 gives 30 degrees (maximum) phase advance. The set phase advance will be mapped linearly between 0 ERPM and BR ERPM. If you don’t know what this is, you can leave the default options since it is not that important.

인덕턴스로 인해서 고속에서 전압 뒤로 전류의 지연을 보상하기 위해서 혹은 다소 효율과 토크의 희생으로 최고 속도 이상으로 동작시키기 위해서 phase advance가 사용됩니다. 이는 속도에 의존적인 방식으로 구현됩니다. 그 결과 모터를 phase advance를 더 주어 더 빠르게 회전할 시킬 수 있습니다. 낮은 속도에서 phase advance를 시키는 것은 제가 아는 한 전혀 어떤 개선을 주지 못하기 때문에 이런 방식으로 구현됩니다. 그래서 가장 좋은 방법은 모터가 속도가 증가할수록 이 효과를 증대시키는 것입니다. BR ERPM은 설정된 phase advance가 사용되는 지점에서 모터의 전기적 RPM이고, BR ERPM(이 옵션의 이름이 곧 변경될 것입니다...)에서 Integrator limit scale은 사용하는 phase advance의 양입니다. 이것을 1.0으로 설정하는 것은 어떠한 phase advance를 주지 않습니다 그리고 이를 0.0으로 설정하는 것은 30 degree (최대) phase advance를 주는 것입니다. 설정된 phase advance는 선형적으로 0 ERPM과 BR ERPM 사이에 매핑될 것입니다. 만일 여러분이 이것이 무엇인지 모른다면 여러분은 이것이 그렇게 중요하지 않기 때문에 디폴트 옵션으로 남겨둘 수 있습니다.

MOTOR

Current, temperature, RPM and voltage-limits can be configured depending on your application.

전류, 온도, RPM 그리고 voltage-limits은 여러분의 애플리케이션에 따라 설정될 수 있습니다.

Note: These limits are not foolproof. If you set them too high, you can damage the ESC and/or the motor.

Note: 이들 제한들은 fool proof가 아닙니다. 여러분이 이들은 너무 높게 설정하면 여러분은 ESC 그리고/혹은 모터를 손상시킬 수 있습니다.

• Current

• Separate limits for acceleration and braking current.

• Separate limits for motor and battery currents.

• "Absolute max" is checked in every PWM switching cycle and used in case the soft back-off strategy for the other limits doesn’t work. I usually set it way higher than the other limits because soft back-off is preferred rather than switching off the motor with a fault code, but it should never be higher than 150A.

• "Absolute max"는 매 PWM 스위칭에서 체크하며 경우에 따라서 다른 제한들에 대해서 soft back-off 전략이 동작하지 않을 때 사용됩니다. 저는 보통 다른 제한들보다 높은 방식으로 설정합니다. 왜냐하면 soft back-off은 디폴트 코드로 모터의 스위칭을 끄는 것보다 오히려 선호하기 때문입니다. 그러나 이는 절대 150A 보다 높지 않아야만 합니다. 

• The "Slow absolute max" box will make sure that a filtered version of the maximum current limit is used. This is useful if there is much noise and that fault code kicks in all the time. I usually have it ticked.

• "Slow absolute max" 박스는 최대 전류 제한의 필터된 버젼이 사용되는지 확실하게 합니다. 이것은 만약 너무 많은 잡음이 있거나 그 디폴트 코드가 항상 kick in 될때 유용합니다. 저는 보통 이것을 체크합니다.

• Temperature

• At the "Start" temperature, the current will become more and more limited linearly until the “End” temperature, where the output is switched off completely. Setting them about 20 degrees apart will make the ESC slowly decrease the maximum output current as it gets too warm instead of abruptly switching everything off.

• "Start" 온도에서 전류는 "End" 온도까지 선형적으로 더욱더 제한될 것입니다. 여기서 출력은 완전히 스위치가 off됩니다. 이를 약 20도 정도 차이를 두어 설정하는 것이 ESC가 너무 상승할 때 온도가 갑자기 모든 것을 스위치 off 시키는 것 대신에 최대 출력 전류를 서서히 감소시키게 만들 것입니다.

• MOSFET temps (on the ESC) are implemented and working, but motor temps are not implemented yet. They will require an external temperature sensor in the motor. The software implementation is rather simple since I can just copy most of the MOSFET temperature limit code.

• MOSFET 온도(ESC 상에)는 구현되었고 동작합니다. 그러나 모터 온도는 아직 구현되지 않았습니다. 이들은 모터에 외부 온도 센서를 필요로 할 것입니다. 소프트웨어 구현은 오히려 간단한데 왜냐하면 저는 단지 MOSFET 온도 제한 코드의 대부분을 복사하기 때문입니다.

• RPM

• Max and Min ERPM are hard RPM limits. It is preferable to use the soft application RPM limits instead if possible.

• Max와 Min ERPM는 엄격한 RPM 제한입니다. 만일 가능하다면 부드러운 애플리케이션 RPM 제한을 사용하는 것을 선호합니다.

• "Max ERPM at full brake" (should change the name…) is the highest opposing RPM at which a direction change is allowed. Setting this too high will cause cogging when moving in one direction and giving high throttle in the other direction. On my longboard I have it at 300 and my RC car has it a bit higher.

• "Max ERPM at full brake"(이름을 변경해야 하는...)는 방향 전환이 허용되어진 곳에서 가장 큰 반대되는 RPM입니다. 이를 너무 높게 설정하는 것은 한 방향으로 움직일때 그리고 다른 방향으로 높은 스로틀을 줄 때 코깅을 야기시킬 것입니다. 제 longboard에서는 저는 300이고 제 RC 카에서는 조금 높습니다. 여기서 코깅(Cogging)이란 모터의 회전자와 고정자가 덜거덕 거리면서 움직이는 것을 말합니다. 즉, 토크의 변동을 의미합니다. 이를 줄이기 위해서 철심의 슬롯 수를 늘리면 됩니다. 또 슬롯 수가 작은 경우에는 슬롯에 비틀림을 주어 자속분포를 균등하게 만드는 등의 방법이 있지만 이 경우에는 출력토크가 저하됩니다. 이를 완전히 개선한 것이 코어리스 모터이지만 기계적으로 약하여 불안정하므로 대형으로 만들 수 없기 때문에 고정밀도기계, 에너지 절약 장치 등에 활용하게 됩니다.

• "Max ERPM at full brake in CC mode" is the highest RPM at which applying full brake by shorting all the motor windings is allowed. Setting this value too high can cause much mechanical stress in some circumstances. I have it at 1500 for all my applications.

• "Max ERPM at full brake in CC mode"은 모터의 모든 코일을 단락시키는 full brake를 적용하는 것이 허용된 시점에서 최대 RPM입니다. 이 값을 너무 높게 설정하는 것은 어떠한 환경에서 많은 기계적 스트레스를 야기시킬 수 있습니다. 저는 이를 모든 제 애플리케이션에서 약 1500 정도를 설정합니다.

• Voltage

• The minimum and maximum input voltage.

• NOTE: I changed the voltage dividers in hardware 2015-01-22. If you have built the PCB before that, the maximum voltage can’t be more than 52V. The difference is whether the PCB has 33k or 39k resistors. 33k means that maximum 52V can be measured. The latest PCBs (with 39k resistors) can measure 60V, but you should have some margin on your supply voltage to be safe. You can of course replace all 33k resistors with 39k and measure up to 60V.

• NOTE: 저는 2015-01-22 하드웨어에서 전압 분배회로를 변경했습니다. 만일 여러분이 그 전에 PCB를 제작하였다면 최대 전압은 52V 이상이 될 수 없습니다. 차이는 PCB가 33k를 가졌는지 39k 저항을 가졌는지 입니다. 33k는 최대 52V가 측정될 수 있슴을 의미합니다. 가장 최근 PCB(39k 저항을 갖는)는 60V를 측정할 수 있습니다. 그러나 여러분은 안전을 위해서 여러분의 전원 공급 전압에 약간을 여유를 가져야만 합니다. 여러분은 물론 33k 저항을 39k 저항으로 교체할 수 있고 60V까지 측정할 수 있습니다.

Once the ESC is configured for your motor, you can use the up and down arrow keys to run the motor forwards or reverse in current control mode, or the right and left arrow keys to run the motor forwards and reverse in duty cycle mode. The buttons in the right-hand side of the GUI can also be used.

일단 ESC가 여러분의 모터를 설정하고 나면, 여러분은 current control mode에서 모터를 정방향 혹은 역방향으로 동작시키기 위해서 up, down 화살표 키를 사용할 수 있고, duty cycle mode에서 모터를 정방향 그리고 역방향으로 동작시키기 위해서 right, left 화살표 키를 사용할 수 있습니다. GUI의 우측편에 버튼들을 또한 사용할 수 있습니다.

MISC

Here are the rest of the motor configuration parameters. You probably want to experiment with Startup boost if you are using current control. The rest of the parameters can be left as their default values unless you have some specific reason to change them.

여기는 모터 설정 파라미터의 나머지입니다. 여러분은 아마도 여러분이 전류 제어를 사용한다면 Startup boost와 함께 실험을 원할 수도 있습니다. 나머지 파라미터들은 여러분이 변경할 특별한 이유가 없는 한 디폴트 값으로 남겨둘 수 있습니다.

• PWM mode

• Synchronous is recommended and the best choice for a majority of all motors. If you have some weird motor, Bipolar could work better, but it probably won’t. Nonsynchronous is only for experimentation and can kill the ESC if you are unlucky.

• 동기화가 추천되며 모든 모터들의 대다수를 위한 가장 좋은 선택입니다. 만일 여러분이 weird 모터를 갖고 있다면 Bipolar가 잘 동작할 수 있습니다. 그러나 이것은 아마도 아닐 것입니다. 비동기화는 단지 실험용이고 여러분이 불행하다면 ESC를 손상시킬 수 있습니다.

• Current control

• Startup boost is the minimum duty cycle to use when using current control. If the motor is to weak when you are just starting, you can increase this parameter a bit until it feels right. The range is 0.0 to 1.0, where 1.0 is full throttle (which you shouldn’t use.). A sane range is up to 0.15 or so.

• Startup boost는 전류 제어를 사용할 때 사용을 위한 최소 듀티 싸이클입니다. 여러분이 단지 start할때 만약 모터가 약하다면 여러분은 이 파라미터를 약간 좋다고 느낄 때까지 증가시킬 수 있습니다. 범위는 0.0 ~ 1.0입니다. 여기서 1.0은 full 스로틀입니다(여러분은 사용하지 말아야 합니다). 정상적인 범위는 0.15 정도입니다.

• Min current is the minimum allowed current. There should be no reason to change this, so leave it at the default value.

• Min current는 최소 허용된 전류입니다. 이를 변경하기 위한 어떤 이유도 존재하지 않습니다. 그러므로 디폴트 값으로 남겨 두세요.

• Control gain is the gain used by the current controller. Increasing it makes the current response faster, but also increases the risk of getting an unstable system where the ESC can get damaged. Only change this if you know what you are doing.

• Control gain은 전류 제어기에서 사용된 이득입니다. 이를 올리는 것은 전류 응답을 빠르게 합니다. 그러나 또한 불완정한 시스템을 갖는 위험도가 늘어나고 ESC가 손상될 수도 있습니다. 만일 여러분이 무엇을 하는지 알 때만 오직 변경하세요. 

• Speed control

• The PID parameters for the speed controller. Only change them if you know what you are doing.

• 속도 제어기를 위한 PID 파라미터입니다. 여러분이 무엇을 하는지 알 때에 오직 변경하세요.

• Timeouts

• Fault stop time is the amount of milliseconds that the ESC should be completely switched of when a fault code arises. After that time, it will switch on and try to listen for commands again.

• Fault stop time는 결함있는 코드가 발생했을 때 ESC가 완전하게 스위칭 off 해야만 하는 ms의 양입니다. 그 후에 이것은 스위칭 on 할 것이고 명령어를 다시 듣기 시도할 것입니다.

사용자는 무선송신기(Tx)를 이용하여 드론에 명령을 내리게 됩니다. 이때 전송된 신호는 주로 FM 통신 방식으로 드론에 장착된 수신기(Rx)에 전달되고, 수신기는 이 FM 신호로부터 각 채널의 신호를 뽑아 PWM 방식으로 비행제어기(FC)의 각 채널에 유선으로 보내집니다. 이런 식으로 국내의 수십 MHz 대역의 무선조종용 ISM(Industrial Scientific Medical) 주파수를 사용해 제한된 출력으로 허가 없이 사용하여 저렴한 비용으로 실현하였습니다.

최근에는 송수신시 드론의 다양한 상태, 예를 들어, 밧데리 소진으로 인한 저전압 등을 드론으로부터 조종자에게 보여질 수 있도록 양방향 통신의 필요성이 대두되었고, 이러한 기능은 종래 사용하던 주파수의 좁은 대역폭의 한계로, 종래에는 무선데이터통신시스템용 ISM 주파수인 2.4GHz 대역으로 옮겨가 PPM 방식이 주류가 되었다는 것입니다.

드론에서는 이와같은 Wireless 통신 방식이 점차 증가하였는데 일례로, 지상관제국(GCS)에서 설정한 경유지(waypoint)에 따라 순차적으로 비행하는 자동비행 모드나 드론에서 촬영된 항공 사진이나 동영상 혹은 기타의 정보를 전송받기 위해서 텔레메트리(telemetry)라는 통신 장치가 그것이라는 것입니다. 이들의 무선 통신 방식은 2.4GHz의 ISM 주파수로 블루투스(Bluetooth)와 지그비(Zigbee) 등이 있습니다.

블루투스와 지그비 통신 방식은 현재도 계속 진화하고 있으며 도달거리나 전송속도 등의 차이는 아래 표에서와 같이 비교하였습니다.

위와 같은 무선 통신 기술은 Bluetooth와 유사한 BLE, Zigbee와 유사한 Z-wave에 Wi-Fi(Wireless LAN)와 함께, 모두 2.4GHz의 ISM 주파수를 사용하는 근거리 무선 통신 기술들로 요즈음 사물인터넷 즉, IoT(Internet Of Things) 장비들을 묶어주는 역할을 하고 있다는 것입니다. 드론 조종의 특성상, 지그비가 통신거리가 가장 적합하고 2.4GHz 대역이 도달거리가 짧고 장애물에 취약하다는 점을 감안하면 드론이 시야에서 완전히 확보된 상태에서 조종해야 함을 유의해야 할 것입니다.