四旋翼的运动及原理、飞行的问题、调试

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和位置。四旋翼飞行器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,所以它又是一种欠驱动系统。

1,四旋翼有六种运动方式:

包括前后、左右、上下这三种平移运动,以及沿着x,y,z轴的旋转运动。

2,运动原理:

四旋翼的电机3和电机9顺时针旋转的同时,电机10和电机11逆时针旋转,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应和空气反作用扭矩均被抵消。

陀螺效应:就是旋转着的物体具有像陀螺一样的效应。陀螺有两个特点进动性和定轴性。当高速旋转的陀螺遇到外力时,它的轴的方向是不会随着外力的方向发生改变的,而是轴围绕着一个定点进动。陀螺在地上旋转时轴会不断地扭动,这就是进动。 简单来说,陀螺效应就是旋转的物体有保持其旋转方向(旋转轴的方向)的惯性。

空气反作用扭矩:螺旋桨在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(所以在4轴中,需要按照上图方式排列螺旋桨,否则在平移运动时,会受到扭动力矩影响)。

1° 平移运动: 3,10号电机转速不变,9,11号电机转速增加,首先四旋翼会前倾,然后空气反作用力就有了向前的分力,四旋翼可以向前运动。

2° 旋转运动:10,11号电机转速不变,增加3,9号电机的转速,由于逆时针的反扭矩大于顺时针的,四旋翼会产生逆时针运动。

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一、四旋翼起飞时发生自转:

根据前面的动力原理,四旋翼起飞时如果发生顺时针自转,表示10,11号电机产生的动力大于3,9号电机。如果是开启了cf(无头功能)的飞控,开始起飞时会产生自转,用于调整航向),如果是没有开启cf功能的飞控,一般的解决办法:

1,检查桨是否装反,桨是否平衡;

2,检查电机是否水平放置,电机的旋转方向是否与上图一致;

3,检查电调与控的连接是否按照要求;

4,电调的油门行程是否调整一致(每次更换飞控的时候,都需要重新校准油门行程)。

5,飞控连接电脑,重新调试各遥控通道参数。

二、四旋翼起飞时发生漂移:

在刚接通电源时,需要把四旋翼水平放置,否则飞控水平测试不准,自稳功能会导致起飞漂移。

三、四旋翼飞行后有一个电调发热:

发热的电调是给飞控供电的电调,所以是正常现象。

四、mwc飞控轻量版与标准版的区别:

轻量版(黑色):

只有加速度传感器与陀螺仪,所以只能开启自稳功能。

标准版(蓝色):

数字三轴陀螺仪与三轴加速度传感器(自稳)

数字气压传感器(定高)

三轴数字磁阻传感器(电子罗盘,锁定航向,即CF)。

标准版支持I2C-GPS导航板 - 328P飞控可通过它连接GPS,用于定点/自动返航(轻量版不可以)。

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mwc飞控的参数调试

mwc飞控的信号接收

(学习,总结中,待续)。

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