多旋翼飞行器原理.pdf

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1、多旋翼飞行器原理四旋翼飞行器结构与原理1、结构形式旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向,四个旋翼处于同一高度平面,且四个旋翼的结构与半径都相同,四个电机对称的安装在飞行器的支架端,支架中间空间安放飞行控制计算机与外部设备。结构形式如图 1、1 所示。2、工作原理四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速,实现升力的变化,从而控制飞行器的姿态与位置。四旋翼飞行器就是一种六自由度的垂直升降机,但只有四个输入力,同时却有六个状态输出,所以它又就是一种欠驱动系统。多旋翼飞行器原理四旋翼飞行器的电机 1 与电机 3 逆时针旋转的同时,电机 2 与电机 4顺时针旋转,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应

2、与空气动力扭矩效应均被抵消。在上图中,电机 1 与电机 3 作逆时针旋转,电机 2 与电机 4 作顺时针旋转,规定沿 x 轴正方向运动称为向前运动,箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高,在下方表示此电机转速下降。文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1

3、D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C

4、1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9

5、A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10

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7、4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5

8、O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1多旋翼飞行器原理(1)垂直运动:同时增加四个电

9、机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之,同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿 z 轴的垂直运动。当外界扰动量为零时,在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。(2)俯仰运动:在图(b)中,电机 1 的转速上升,电机 3 的转速下降(改变量大小应相等),电机 2、电机 4 的转速保持不变。由于旋翼1 的升力上升,旋翼 3 的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕 y 轴旋转,同理,当电机 1 的转速下降,电机 3 的转速上升,机身便绕 y 轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动

10、。(3)滚转运动:与图 b 的原理相同,在图 c 中,改变电机 2 与电机 4 的转速,保持电机 1 与电机 3 的转速不变,则可使机身绕 x 轴旋转(正向与反向),实现飞行器的滚转运动。(4)偏航运动:旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个正转,两个反转,且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图 d 中,当电机 1 与电机 3 的转速上升,电机 2 与电机 4 的转

11、速下降时,旋翼 1 与旋翼 3 对机身的反扭矩大于旋翼2 与旋翼 4 对机身的反扭矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕 z 轴转动,实现飞行器的偏航运动,转向与电机 1、电机 3 的转向相反。(5)前后运动:要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动,必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图 e 中,增加电机 3 转速,使拉力增大,相应减小电机 1转速,使拉力减小,同时保持其它两个电机转速不变,反扭矩仍然要保持平衡。按图 b 的理论,飞行器首先发生一定程度的倾斜,从而使旋翼拉力产生水平分量,因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。(在图 b 图 c中,飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同

12、时也会产生沿 x、y 轴的水平运动。)(6)倾向运动:在图 f 中,由于结构对称,所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。首先声明本人也就是菜鸟,此教程就就是从一个菜鸟的角度来讲解,现在论坛上的帖子都突然冒很多 名词出来,又不成体系,我自己开始学的时候往往一头雾水,相信很多新手也一样。所以在这个帖子里面,我都会把自己遇到的疑惑逐一讲解。【概述】1、diy 四轴需要准备什么零件无刷电机(4 个)电子调速器(简称电调,4 个,常见有好盈、中特威、新西达等品牌)螺旋桨(4 个,需要 2 个正浆,2 个反浆)飞行控制板(常见有 KK、FF、玉兔等品牌)文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E1

13、0O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1

14、P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J

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17、V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ

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20、,给飞行控制板供电,与接收飞行控制板的控制信号;遥控接收器连接在飞行控制器上,输出遥控信号,并同时从飞行控制板上得到5v供电;【基本原理与名词解释】1、遥控器篇什么就是通道?通道就就是可以遥控器控制的动作路数,比如遥控器只能控制四轴上下飞,那么就就是 1 个通道。但四轴在控制过程中需要控制的动作路数有:上下、左右、前后、旋转所以最低得 4 通道遥控器。如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。什么就是日本手、美国手?遥控器上油门的位置在右边就是日本手、在左边就是美国手,所谓遥控器油门,在四轴飞行器当中控制供电电流大小,电流大,电动机转得快,飞得高、力量大。反之同理。判断遥控器的油门很简单,

21、遥控器 2 个摇杆当中,上下板动后不自动回到中间的那个就就是油门摇杆。文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH

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28、翻滚,根本无法飞行,飞控板的作用就就是通过飞控板上的陀螺仪,对四轴飞行状态进行快速调整(都就是瞬间的事,不要妄想用人肉完成),如发现右边力量大,向左倾斜,那么就减弱右边电流输出,电机变慢,升力变小,自然就不再向左倾斜。什么就是 x 模式与+模式?购买飞控的时候老板都要问这个问题,刷买什么模式的,以上就就是区别。X模式要难飞一点,但动作更灵活。+模式要好飞一点,动作灵活差一点,所以适合初学者。特别注意,x 模式与+模式的飞控安装就是不同的(我只有 kk 飞控板,所以只能讲kk 飞控)。如果飞控板安装错误,会剧烈的晃动,根本无法飞。文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8

29、X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:

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33、码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9

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35、 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1多旋翼飞行器原理、选什么飞控好?个人意见初学的先来个kk 飞控吧,最便宜,尝个鲜够用了。电调篇为什么需要电调?电调的作用就就是将飞控板的控制信号,转变为电流的大小,以控制电机的转速。因为电机的电流就是很大的,通常每个电机正常工作时,平均有 3a 左右的电流,如果没有电调的存在,飞控板根本无法承受这样大的电流(另外也没驱动无刷电机

36、的功能)。同时电调在四轴当中还充当了电压变化器的作用,将 11、1v 的电压变为 5v 为飞控板与遥控器供电。买多大的电调?电调都会标上多少A,如 20a,40a 这个数字就就是电调能够提供的电流。大电流的电调可以兼容用在小电流的地方。小电流电调不能超标使用。根据我简单测试,常见新西达 2212 加 1045 浆最大电机电流有可能达到了5a,为了保险起见,建议这样配置用 30a 或 40a 电调(大家用 20a 电调的也多),说买大一点,以后还可以用到其她地方去。四轴专用电调就是什么意思?因为四轴飞行要求,电调快速响应,而电调有快速响应与慢速响应的区别,所以四轴需要快速响应的电调。其实大多数常

37、见电调就是可以编程的,能通过编程来设置响应速度。所以其实并没有什么专用一说。电调编程什么意思?首先要说明电调就是有很多功能模式的,选择这个功能就就是对电调编程。文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V

38、9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D

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41、1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O

42、1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4

43、C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1多旋翼飞行器原理编程的途径可以直接将电调连接至遥控接收机的油门输出通道(通常就是 3 通道),按说明书,

44、在遥控器上通过搬动摇杆进行设置,这个方法比较麻烦,但节约。另外,还可以通过厂家的编程卡来进行设置(需要单独购买),方法简单,无需接遥控器。为了保险,一定要将购买的电调设置一致,否则容易难于控制。如:电调的启动模式不一样,那么有些都转很快了,有些还很慢,这就有问题了。注:通过遥控器进行设置电调,一定要接上电机,因为说明书上说的“滴滴”类的声音,就是通过电机发出来的。我开始就就是因为没有接电机,还疑惑怎么没声音,以为坏了。无刷电机与螺旋桨篇电机分为有刷电机与无刷电机,不要买错了,无刷就是四轴的主流。它力气大,耐用。电机的型号含义?经常瞧人说什么 2212电机,2018 电机等等,到底就是什么意思呢

45、?这其实电机的尺寸。不管什么牌子的电机,具体都要对应 4位这类数字,其中前面 2位就是电机转子的直径,后面 2 位就是电机转子的高度。注意,不就是外壳哦。简单来说,前面 2 位越大,电机越肥,后面 2 位越大,电机越高。又高又大的电机,功率就更大,适合做大四轴。通常 2212 电机就是最常见的配置了。什么就是电机 kv 值?每个无刷电机都会标准多少kv 值,这个 kv 就是外加 1v电压对应的每分钟空转转速,例如:1000kv 电机,外加 1v 电压,电机空转时每分钟转1000转,外加 2v 电压,电机空转就 2000 转了。桨的型号含义?同电机类似,桨也有啥 1045,7040 这些 4 位

46、数字,前面 2 位代表桨的直径(单位:文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8

47、V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ8J5O9A1V9 HH7H6E10O1D5 ZD8X8V1P4C1文档编码:CJ

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