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STEVAL-DRONE01の開発・・出力100%でも浮かない

PCからシリアル経由でリモコン状態でSTEVAL-DRONE01のモータ4基をPWMにより出力0%~100%で変化させて浮き上がるかどうかを確かめた。結果、モータ4基で100%出力にしてもドローンは浮きもしなかった。分析すると、、DRONEの重さは約38g(バッテリー除く)なのに対して、4基のモータ出力100%でも、浮力は20gぐらいしかならない。だから、浮力が20g足りない。もしモータ1基だと、100%出力にした場合、浮力が23.3gである。だから、理論上は4基のモータが全力を出したら浮き上がるはず。1基だと、23gまで浮力を生み出せるのに、モータが4基になるとなぜ20gに留まるのか?? 単純には電源のワット数が足りないからと考えられるが、今回のテストでは10A以上供給できる電源使っているので、原因が電源とは考えにくい。あとは、、PWMの制御をミスしていて、100%と言いながら、dutyが50%ぐらいにとどまっているからだろうか。。またはプリント基板のパターンが細くて大電流を流せない???

出力設定とモータ1基、モータ4基動かした場合の合計浮力の比較

PWM Duty モータ1基の場合 モータ4基合計
0% 0g 0g
10% 1.4 -
20% 3.3 -
30% 5.2 -
40% 6.8 5.76
50% 10.4 7.39
60% 11.7 9.34
70% 15.9 13.5
80% 19.65 15.9
90% 23.3 17.7
100% 23.3 20.0

DRONE試運転の全景(定電圧電源から5Vを供給、PCとDRONEをシリアル接続、PCからコマンドを送ってモータを制御)

はかりにDRONEを乗せて浮力を計測


■追記
モータにかかる電圧を調べたのだけど、どうもモータ1基の場合は5Vがかかっていて、複数台になると電圧が下がるようであった。設計上、同時に複数のモータをON にしてはいけないのだろうか。。STEVAL-DRONE01の設計ポリシーがよくわかっておらず。そもそもなんで電圧が落ちるのかも分からない。定電圧電源とPWMの組み合わせがまずくて、これが蓄電池だったら電圧は落ちないのだろうか。。ST-Mircoのサンプルコードもあるはずなので、サンプルコードでモータをどのように制御しているのか読んでみたら、本来の正しい制御方法が分かるかもしれない。

■追記
少し調べて分かったのだが、モータを制御しているのはSTL6N3LLH6という品番の Power MOS FETであった。FETは基本電圧降下が発生するらしい。だから、電源が5Vだからといってモータに5Vかかるわけではない。それと、今回は蓄電池から入力される経路に対して、蓄電池を使わず、定電圧電源を使って電源を供給した。この時何も考えずに5Vを設定したが、リチウムポリマーの蓄電池は出力が定格3.7Vであった。だから、テストで設定した電圧(5V)も間違っていた。なぜモータを2基動かすとモータにかかる電圧が下がるのか?までは分からないが、テスト条件が間違っているのでもう一度テストする必要がある。それに、一度リチウムポリマーの蓄電池を正しくチャージして、蓄電池だとどう動くのか?も確認すべきだ。