Ograniczenie prędkości i tempomat w VESC: Max ERPM, profile, cruise

W VESC prędkość maksymalna nie jest ustawiana w km/h, lecz w elektrycznych obrotach na minutę, za pomocą parametru Max ERPM. Tempomat (cruise control) to opcjonalny przycisk wejścia ADC, który utrzymuje aktualną prędkość, dopóki jest aktywny. Te dwie funkcje są często mylone: pierwsza ogranicza, druga utrzymuje. Ten przewodnik wyjaśnia obie, z użyciem dokładnych nazw z VESC Tool i ich ograniczeń.

Dlaczego ERPM, a nie km/h

Sterownik zna tylko swój silnik. Mierzy prędkość obrotów elektrycznych, zwaną ERPM: prędkość mechaniczną silnika pomnożoną przez liczbę par biegunów. Silnik 30-biegunowy (15 par), który obraca się z prędkością 1000 obrotów na minutę, obraca się więc z prędkością 15 000 ERPM.

Aby przeliczyć ERPM na prędkość maszyny, potrzebne są trzy informacje: liczba biegunów silnika, ewentualne przełożenie oraz średnica koła. VESC Tool wymaga ich w Motor Settings, Additional Info, zakładka Setup: Motor Poles, Gear Ratio oraz Wheel Diameter. W hulajnodze z silnikiem w piaście przełożenie wynosi 1. Dzięki tym dokładnym wartościom aplikacja mobilna może wyświetlać i ustawiać prędkość w km/h.

Obliczenie jest proste: prędkość w km/h = ERPM ÷ pary biegunów ÷ przełożenie × obwód koła w metrach × 60 ÷ 1000. Zmierz rzeczywistą średnicę napompowanego koła, a nie tę z oznaczenia: różnica jest widoczna w obliczonej prędkości.

Ustawianie limitu prędkości

W Motor Settings, General, zakładka RPM:

• Max ERPM: maksymalna prędkość elektryczna podczas jazdy do przodu.
• Max ERPM Reverse: to samo podczas jazdy do tyłu (wartość ujemna).
• ERPM Limit Start: ułamek limitu (między 0 a 1), od którego prąd zaczyna spadać. Im niższy ten ułamek, tym łagodniej wchodzi limit.

Publiczne oprogramowanie układowe (firmware) stosuje limit w ten sposób: poniżej ułamka ERPM Limit Start dostępny jest maksymalny prąd silnika; między tym ułamkiem a Max ERPM prąd stopniowo maleje; przy Max ERPM prąd przyspieszenia spada do zera. Silnik przestaje pchać, ale nie hamuje.

Czego limit nie robi

Ponieważ sterownik odcina napęd bez hamowania, zjazd ze wzniesienia wystarczy, aby przekroczyć ustawioną prędkość. Limit uniemożliwia silnikowi rozpędzenie maszyny powyżej ustawionej wartości; nie powstrzymuje jej. Tylko kierowca, używając hamulców, kontroluje prędkość podczas zjazdu.

Jeśli maszyna posiada dwa sterowniki, każdy z nich ma własną konfigurację silnika: limit musi być ustawiony na obu. Zobacz nasz przewodnik na temat dwusilnikowego VESC przez CAN.

Profile w aplikacji mobilnej

VESC Tool na telefonie oferuje zakładkę Profiles. Profil grupuje Speed Limit (w przód i w tył, wyświetlane w km/h na podstawie informacji z zakładki Setup), Motor Current Scale w procentach dla przyspieszenia i hamowania oraz opcjonalny limit mocy (Enable Power Limit). Przycisk Read current configuration pobiera aktualne wartości.

Profile są praktyczne, aby przejść z ustawień drogowych na ustawienia na zamknięty tor bez konieczności zmiany całej konfiguracji. Opierają się na tych samych parametrach: Max ERPM, skalach prądu i limicie mocy.

Tempomat (cruise control)

Tempomat to opcja aplikacji ADC, która odczytuje sygnał z manetki gazu. W App Settings, ADC, zakładka General, pole wejść przycisków (Button Inputs w firmware 6.0x, przemianowane na Input Config w kolejnych wersjach rozwojowych) zawiera pole Enable Cruise Control oraz Invert CC Button do odwrócenia polaryzacji przycisku.

Według pomocy VESC Tool, działanie wygląda następująco:

• przycisk podłącza się do pinu TX portu komunikacyjnego, gdy aktywna jest tylko aplikacja ADC (pin RX służy do przycisku biegu wstecznego);
• gdy aplikacja ADC i aplikacja UART są aktywne jednocześnie, to wejście serwo (PPM) służy jako przycisk;
• tempomat utrzymuje aktualną prędkość tak długo, jak przycisk jest aktywny, gaz jest zwolniony i używany jest tryb sterowania prądowego.

Aby utrzymać prędkość, sterownik przechodzi w regulację prędkości z wzmocnieniami z Motor Settings, PID Controllers (Speed PID Kp, Speed PID Ki, Speed PID Kd). Opcja Allow Braking na tej stronie pozwala tempomatowi hamować w celu utrzymania prędkości, na przykład podczas zjazdu. Przy źle ustawionych wzmocnieniach prędkość będzie oscylować: sprawdź to na podniesionym kole, a następnie na otwartej przestrzeni.

Uwaga: przycisk jest odczytywany jako stan, a nie jako krótkie naciśnięcie. Przycisk, który przez pomyłkę pozostaje aktywny, lub źle podłączone wejście, utrzyma prędkość. Zawsze testuj zachowanie po zwolnieniu przed jazdą.

A co z prawem?

Na drogach publicznych maksymalna dozwolona prędkość hulajnogi elektrycznej (EDPM) wynosi 25 km/h, o czym przypomina service-public.fr. Limit ustawiony w VESC Tool może zostać zmieniony przez każdego, kto połączy się ze sterownikiem: nie czyni to z potężnej maszyny pojazdu zgodnego z przepisami. Ustawienia powyżej tej wartości są zarezerwowane dla torów i terenów prywatnych: zobacz nasz przewodnik na temat odblokowanej hulajnogi, prawa i toru oraz naszą sekcję wyścigów E'trott, aby jeździć szybko w odpowiednich warunkach.