NAZE32 3Dモードについて

TRICOPTERに搭載するにあたって、ESCへの出力信号をオシロで観察してみました。

結果、今までの頭でっかちになっていた疑問の答えと、3Dモードで出力がどう変化するかが分かってきたので記事にしてみます。

結論としては違いはディスアーム時の信号が

3Dモード　1500μS

NORMAL　　1000μS

だけでした。

一旦アーミングされればノーマルも3Dもスロットルカーブ通りの出力が出ています。

信号の違いはここだけですが、コントローラーの振る舞いも1か所違っています。

ノーマルモードではアーミングのためにはフルロー＋ラダー右のスティック操作ですが、3Dモード（コンフィグ画面で　3DモードをENABLにチェックする）ではアーミングスイッチをAUXチャンネルに割り当てないとアーミングできません。

頭で考えて、モーター反転させると、スティック操作が逆になると思い込んでたのは間違いだとわかりました。

理由は、下図で説明すると

この図はコントローラーからESCへのPWM信号を模式的に書いています。中心の黄色い線（０）がスティックセンター時の1500μSでこの信号時はモーター停止です。

いま、正面時①の出力で飛行している状態で、スティック操作を行い②まで信号が変化したとします。（エルロンを右に倒した時の左前のモーターです）。

スティック入力による変化量はaです。このまま機体はロールを始めますが背面状態になってスロットルスティックを下げて逆転時になると、正面時の変化量aは逆転時はa側に出ることが確かめられました。結果逆転時は⑤の位置の出力になります。頭の中ではa側に1500μSを中心に左右対称に出て④のラインになり出力はbのままだと思い込んでいたため誤解が発生しました。
しかし、実際はaの側に出るため正回転時はbでモーター出力が上がる方向だったのが、逆転時は出力がcとなり減少します。

同時に機体右側のモーターは減少していた出力が逆に増大するのでモーターが逆転しても結果同じ方向にロールすることができます。

モーター出力は1500μSを中心に左右対称に出力が増減するのに対してコントローラー出力は変化量が同じ方向に出るためこうなるということです。

実践的なプロポの設定は、フライトモードスイッチを使い2種類のスロットルカーブを設定するといいと思います。

ノーマルモードではスロットルカーブは最スロー時1500μSが出るように0%、MAXを100%の直線とし、モーターが逆転しないように設定する。これでは背面は不可能なので使うのは離着陸時のみです。

スタント1で、スロットル-100%～100%の直線に設定しモーター反転可能で背面飛行モードにする。

が良いような気がします。