多旋翼飞行原理(改)
工艺形式:
塑胶模具注塑生产
碳纤板材CNC切割组装
(P77特点:质量轻、强度高…)
复合材料模具生产
2 .2飞控
即无人机的飞行控制系统,实时监测无人机飞行状态并控制无人机稳定飞行(P90)。 故严格来讲飞控系统包括:传感器、计算单元、和执行机构
A)传感器 三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计、气压高度计、GPS、超声波等
匝数:电机上线圈绕线匝数。
定子
外转子
2212、1000KV、13T
电子调速器(电调):英文名叫ESC
作用:根据飞控的控制信号,将电池的直流输入转变为一定频率的交 流输出,用于控制电机转速
电调规格:(1)电流 。电调能够承受的瞬时极限电流
(2)供电能力(BEC功能)
电池:多旋翼无人机常选用锂电池(Lipo)作为无人机的电源,常见的有6S1P、4S、3S
多旋翼飞行原理
1 飞行原理
旋翼航空器飞行主要靠旋
翼产生的拉力。
当旋翼由发动机通过旋转
轴带动旋转时,旋翼给空气以
作用力矩(或称扭矩),空气 必 然在同一时间以大小相等、方 向相反的反作用 力矩作用于 旋翼(或称反扭矩),从而再通
必 须 抵
过旋 翼将这一反作用力矩传
消
递到直升机 机体上。如果不
反
采取措施予以平衡,那么这个
B)计算单元:飞控板上用于计算的芯片单元 飞控算法:
C)执行机构:动力系统 MEMS微机电系统使得这些传感器能够集成在很小的电路板上
控制指令(遥控器、地面站)
传感器检 测的数据
计算单元
执行机构
数据处理及控制算法(软件层面)
传感器数据融合与滤波
姿态、轨迹控制
外环控制
内环控制
开源飞控: 非开源飞控:(性能稳定)
PMU
飞控 IMU
指示灯
本次考试机型所用飞控系统
GPS
三种模式: GPS 姿态增稳 手动
2.3 .动力子系统
动力子系统包括:桨、电机、电调、电池
桨:
桨径与桨距(螺距、总距):桨径表示直径、桨距表示旋转一圈前进的距离 如:某桨型号为1755(17055),则表示 该桨的直径为17英寸,桨距为5.5英寸
扭
反作用力矩就会使直升机逆旋 翼转动方向旋转
矩
尾翼抵消反扭矩
四个动作
悬停和上下飞行时
f2
f3
f4
f1 f6
f5
前后飞行时
f1
f2
f6
f5
f3
f4
左右飞行时
f1
f6 f2
f5 f3
f4
反扭改变航向
f2
偏航动作
f3
f4
顺桨加速,机体逆转。逆
转加速,机体顺转 f1
f6
f5
f5
2 多旋翼无人机系统的组成部分
关键参数: 电池容量(Ah或者mah):16000mah表示可以在16A电流下放电1小时 电池电压:单位伏特(V),单片电池充满4.2V
放电倍率(C):能够承受的最大放电电流倍数 充电倍率: 放电终止电压 放电温度
后续安排:
通信链路、任务设备、地面站路径规划、无 人机调试、飞前检查与应急
感谢!!
无刷电机
电刷
优点:减少火花干扰、摩擦阻力减小、 耐磨、噪声小、内阻低
电机规格与关键参数:
大小尺寸:4位数表示,前两位表示定子线圈直径、后两位表示电机定子线 圈高度(如2212电机)
KV值:转速/V,空载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不带桨)情况下,无 刷电机输入电压每增加1V,电机增加的转 速值。(P127KV与桨的关系)
正桨与反桨:反桨CW、正桨CCW( CounterClockWise )
正桨符合右手定则
1英寸=25.4mm
桨的静平衡与动平衡: 静平衡:桨在静止状态下的平衡性能
动平衡:桨在运动状态下的平衡性能
在桨的静平衡与动平衡校正中:先动平衡在静平衡
桨的材质:塑胶桨、木桨、碳桨
塑胶桨: 优点:续航长(小旋翼) 缺点:桨身软、大拉力下易变形(悬停时候稳、飞航线则易抖)
多
飞行平台分系统
旋
翼
无
链路分系统
人
机
系 统
地面站分系统
结构子系统 飞控子系统 动力子系统 机载链路子系统 地面链路子系统
遥测子系统(显示) 遥控子系统(操控)
2 .1多旋翼飞行平台 常见的布局形式:
+形布局
X形布局 H形布局
Y形布局 共轴布局
结构形式:
带边框 无边框 手动水平变形 手动垂直变形 自动脚架收放 自动整体变形
木桨:硬度高、质量轻、在多旋翼上用的较少 优点:震动极小、静平衡完美、无颤震、便宜 缺点:效率低于原装APC、低于同尺寸碳桨
碳桨:效率稍低于同尺寸原装APC 优点:硬度高、刚度高不变形、效率高、颤震小 缺点:价格高、极脆、碰到硬物易受损
电机:多旋翼使用的普遍是外转子三相交流无刷同步电机
有刷电机