А как устроен ForceFidback?

[lbodnar]

Меня вот тут оторвали от любимого занятия, а занятие у меня было - строительство этого самого FF только правильного.

Теория. Устройства FF являются подгруппой устройств HID которые зовутся PID (physical interface devices) :
Читать про HID здесь: http://www.usb.org/developers/devclass_docs/HID1_11.pdf
про раскладку PID здесь: http://www.usb.org/developers/devclass_docs/pid1_01.pdf

Практика: USB слишком медленный для живой обратной связи. Контроллеру командуют какую нагрузку имитировать вязкость/инерция/трение/пружинность(?) и он работает до команды отбой. Либо загружается профиль силы и дается команда на исполнение (с повторением, если надо.)
В большой микросхеме памяти сидят профили часто используемых силовых нагрузок.

В принципе при правильной реализации контроллера правильную загрузку органов управления сделать можно. Формулы смотреть здесь: http://www.servos.com/cldesign.htm

Проблема в том что уровень качества нужен высокий - на ощупь моментально чувствуется фальш, ступеньки и проч. Например, нехватка нагузки при сильных отклонениях чувствуется как проскальзывание (сила вдруг перестает быть пропорциональной отклонению.) Уровень точности в определении скорости движения джойстика (для имитации демпирования) и ускорения (имитация инерции) должен быть очень высокий. Обновление нагрузки на органы - как минимум 300Гц, иначе ощущение, что скребешь ногтями по нейлону - как тонкая пилочка.

Управление моторами постоянного тока примитивнее некуда - при любых скоростях развиваемая сила (момент) ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЕН силе тока через мотор. При низких скоростях (это важно!) сила тока пропорциональна приложенному напряжению (мотор = резистор). Все - даже обратной связи по току не нужно. ШИМ меняет напряжение и, если у вас выходные каскады на FET то сила пропорциональна duty cycle ШИМа.

С увеличением скорости наведенная ЭДС начинает отъедать от приложенного напряжения кусок и поэтому ток больше не пропорционален приложенному напряжению.

Я использую весьма приличные моторы (75Вт) и меня мое чудо чуть не прибило один раз когда я его тестировал в режиме автопилота в X-plane и из-зи приличного порыва ветра автопилот крутанул штурвал на все 180 градусов из одного крена в противоположный. Я в этот момент с осциллографом пытался подключиться. Было смешно но очень больно. Вот вам и виртуальность.