Hvad er FC Looptime?

FC looptime

Med alle de nye teknologier, der hver dag udkommer FPV multirotor verden, det er virkelig svært at følge med. “Looptime” er noget der ofte drøftes. Men er Looptime overhovedet vigtigt, og gør det en forskel?

Looptime i forskellige typer firmware

I dag er de mest brugte FC firmwares: Betaflight, Cleanflight, Raceflight og Kiss FC. Hver type firmware bruger dog forskellige looptimes.

Nogle af disse firmwares kan operere fra 1 kHz (1000 looptime) hele vejen op til 8 kHz (1000/8 = 125us).

250us svarer ca. 32 millisekunders responstid. Så hvis man starter ud med en looptime på 1000, så er responstiden 128 millisekunder.

For eksempel i den seneste Betaflight, er det muligt at køre 8 kHz på det selvom de fleste mennesker har en tendens til at køre 4 kHz (250us looptime). KISS FC kører som standard med 1000 looptime.

Men gør hurtigere opdateringshastighed (lavere looptime) en forskel? Er hurtigere bedre på papir eller er det faktisk bedre i den virkelige verden?

For at forstå dette, vi først nødt til at forstå, hvad looptime er. Der er to looptimes hver pilot skal kende til:

  1. Flight controller (FC)
  2. Electronic Speed Controller (ESC)

FC looptime er dybest set den tid, det tager FC at fuldføre et PID loop og sende PWM-signal ud til ESCen.

ESCen har deres egen looptime. ESC looptime er, hvor hurtigt den kan hente PWM-signalet. ESC looptime skal være lavere end den looptime som din flight controller har, så den kan opfange data hurtigere end FC kan give. Herudover giver den hurtigere looptime på ESC god tid til at sende signalet videre til motorerne. Hvis ESC looptime er meget hurtigere, vil de gamle værdier skrives til motorerne et antal gange, før der kommer nye indstillinger fra din flight controller.

De fleste ESC kører pt. Oneshot125 og det er helt fint, da det er en looptime på mellem 125us til 250us. Må ikke få forvirret over looptime og opdateringsfrekvens i denne artikel, de betyder det samme, bare i anden enhed: looptime måles i ”us”, og opdateringshastighed måles i ”Hz”.

  • 1000us = 1 kHz = 128 millisekunder
  • 500us = 2 kHz = 64 millisekunder
  • 250us = 4 kHz = 32 millisekunder
  • 125us = 8 kHz = 16 millisekunder

Oneshot125, Oneshot42, og Multishot i relation til FC looptime

 

Ved ændring af looptime i FC skal du også være opmærksom hvilken ESC protokol du bruger.

Som nævnt er Oneshot125 looptime protokollen er mellem 250us og 125us. Ligeledes Oneshot42 er mellem 84us og 42us og multishot er mellem 25us og 5us. Oneshot125 kan køre på næsten alle ESC med Blheli installeret. Oneshot42 er specifik til KISS. Det hele vil køre optimalt hvis din ESC-protokol er lidt hurtigere end den looptime din FC har. Du skal bare passe på, at din FC looptime ikke er lavere end din ESC looptime, da din ESC kan kommer bagud på sine data og derved blive overbelastet.

Derfor, når du kører Oneshot125, er det ikke anbefales at køre noget over 3.8khz opdateringshastighed på FC, for at skabe et lille hul, der gør det muligt for din ESC at identificere signalet ordentligt. (Et ugyldigt signal kan slukke for din ESC, og du vil styrte)

Hvis du kører multishot, så er det ikke noget problem, da det pt. er det hurtigste der findes, og ingen flight controllers looptime kommer i nærheden.

 

Sådan føles en bedre looptime

I praksis jo hurtigere looptime er, især med ESC looptimes (Oneshot125, Oneshot42, multishot), jo mere responsiv og fastlåst til dine bevægelser. Det samme gør sig gældende til med din flight controller looptime. Men det er kun marginalt anderledes og kan give mulighed for nogle uønskede virkninger til at ske.

For at få lavere looptimes, så kan du også få en mere ustabil drone. Dette skyldes, at hver flight controller har det der kaldes et lavpasfilter (LPF). LPF frasorterer mange af de rystelser som er forsaget af motorer og rystelser i rammen. Disse rystelser er af høje frekvenser. Problemet med LFP er, at den tilføjer lidt ekstra looptime for at kunne frasortere de høje frekvenser. Så ved at formindske sin looptime, så kan man slå denne funktion fra, eller købe en flight controller der ikke har en.

Derfor kan din drone være mere ustabil og have flere rystelser ved en lavere looptime. For at modvirke de her rystelser, så er det vigtigt at man har en meget hårdfør ramme, som ikke bøjer nemt. Herudover kan man også montere sin flight controller på noget støddæmpende materiale.

Afslutningvis så kan hvor præcist din drone flyver koges ned til:

  1. Flight Controller
  2. ESC
  3. Stivheden af din ramme

Med de fleste af de nuværende mini quad rammer og software / hardware-teknologi vil jeg sige, at 2 kHz eller 4 kHz er den mest pålidelige looptime at bruge. Hvis du har en høj kvalitet, yderst stiv ramme så du sandsynligvis kan køre nogen af de højere frekvenser uden problemer.

Du skal vide, at flyve med en lav looptime ikke gør dig til en bedre eller dårligere pilot. Det eneste der gør dig bedre til at flyve er træning og en perfekt PID tunet drone.

 

Mads

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *