Beaucoup de débutants se demandent probablement comment un quadcopter, qui n’a pas vraiment l’avant ou l’arrière, parvient à naviguer et à trouver son chemin dans les airs avec la précision que nous connaissons.

Cela est dû en partie à un composant appelé ESC (Electronic Speed ​​Control de Shakespeare) ou Electronic Speed ​​Controller en français. Le contrôleur de vol interprète ici les commandes données par le pilote via sa radiocommande. Ce contrôleur les traduit ensuite en instructions très spécifiques destinées aux moteurs de votre drone pour contrôler son mouvement global. Donc, tout se fait via ESC.

Fonctionnement ESC

Les drones sont contrôlés en ajustant en continu la vitesse de rotation des moteurs et dépendent donc de la vitesse et de la direction dans lesquelles les hélices de l’avion tournent.


vitesse de rotation de l'hélice

Votre multirotor augmente ou diminue son altitude en vol en augmentant ou en diminuant la vitesse de ses moteurs. Il avance en augmentant la vitesse de ses hélices présentes à l’arrière, et vice versa, et il se déplace vers la gauche en accélérant les hélices présentes sur le côté droit de l’oiseau. Les virages sont obtenus en profitant du fait que les moteurs avant ou arrière tournent dans le sens horaire et antihoraire (faites attention à leurs hélices ici!).

DJI 30A OPTO ESC

DJI 30A OPTO ESC

Les mouvements ci-dessus sont obtenus en ajustant précisément la vitesse de chaque moteur. Ce processus complexe commence avec le contrôleur de vol de votre avion recevant les instructions de votre pilote via la télécommande du drone, puis les traduisant en commandes numériques qu’il envoie à chaque ESC.

Les ESC interprètent à leur tour les instructions données et augmentent ou diminuent la tension car chaque moteur influence les mouvements du multirotor dans l’air.

Freinage actif

La particularité des contrôleurs de vitesse électroniques des drones DJI de la marque chinoise est qu’ils prennent en charge le freinage actif, une caractéristique qui augmente l’agilité en vol et conserve l’énergie créée pour améliorer l’autonomie en vol.


le processus de freinage actif

En un mot, ce fameux freinage actif augmente la tension du moteur lors du freinage (bâtons au centre ou bâtons en position inverse par rapport au sens de la direction) pour que la transition en vol stationnaire soit réduite au minimum. Lorsque le freinage est activé, le moteur du drone passe automatiquement en mode « générateur » pour que l’énergie cinétique produite par ce mouvement soit transformée en énergie électrique qui est envoyée à la batterie de la machine, ce qui entraîne sa recharge pendant le vol .

La fonction de freinage actif augmente considérablement les performances de vol des drones DJI.

La flexibilité et la réactivité que nous reconnaissons dans les appareils de la société de Shenzhen est due au fait que les ESC fonctionnent à des fréquences élevées pendant le vol pour retranscrire les signaux de radiocommande du pilote le plus près possible des instructions envoyées. directement aux moteurs.

C’est ce qui vous permet de profiter d’une réponse instantanée, précise et flexible en vol aux commandes qu’il donne au drone grâce à sa radiocommande!

Phantom 4 et ses composants

Intégration

Depuis le lancement du Phantom 4 début 2016, les ESC DJI ont été construits de manière légèrement différente autour d’une puce propriétaire de type (SoC: System on Chip).

Cela signifie, entre autres, que le microcontrôleur, l’unité de gestion de l’énergie et les autres composants électroniques qui sont des modules séparés ailleurs sont intégrés sur une seule puce.

L’avantage ici est une réduction de taille, beaucoup moins de poids et une plus grande autonomie en vol qui ont permis aux ingénieurs de réaliser une miniaturisation qui a permis de développer des drones de très petite taille comme le Mavic Pro par exemple!

Dans le passé, les ESC DJI étaient dans les bras du drone, car les Phantom 4 sont intégrés directement autour de la batterie, et dans le mavic, ils sont même présents sur la carte logique de l’appareil.

ESC intégré dans les bras d'un Phantom 2

ESC intégré dans les bras d’un Phantom 2

ESC construit autour de la batterie P4

ESC construit autour de la batterie P4

Selon le constructeur, les SoC sont construits avec des composants de qualité comme l’industrie automobile pour une meilleure résistance et des performances plus élevées dans des situations extrêmes, ce qui devrait rassurer plus d’un.

Sans entrer dans trop de détails techniques ici, DJI utilise depuis un certain temps le célèbre bus CAN (Controller Area Network), qui est un bus système série répandu dans de nombreuses industries où la plupart des quadcopters sont présents sur le marché. utiliser une connexion assez basique pour transmettre un signal PWM (modulation de largeur d’impulsion).

Il convient de noter que, selon la gamme de produits, DJI utilise des contrôleurs sinusoïdaux (où l’efficacité et la puissance sont beaucoup plus importantes), tandis que les contrôleurs de signaux rectangulaires sont utilisés dans des systèmes compacts où la taille et le poids doivent être aussi proches que possible. faible possible.

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Vous vous êtes peut-être demandé pourquoi, lorsque vous allumez votre appareil DJI, vous entendez ce bruit distinctif et reconnaissable parmi tant d’autres.

Il s’agit d’un système d’autotest pour chaque moteur par son ESC. Une fois en vol, chaque ESC est en train de collecter des informations sur son propre état et ce en continu, le régime moteur, la tension, la température des composants, le courant et les expéditions. données au contrôleur principal.

Voici pour ces explications rapides sur le DJI ESC. Ici, j’ai essayé de vous expliquer comment fonctionne la technologie DJI et ce qui les rend différents sur le marché multirotor.

Sources: site DJI et divers forums en anglais dédiés à la marque.