摘要:飛控通過接收機接收遙控器發送的遙控信號(地面站控制時:地面站通過雲航燈或電臺發送給飛控的自主飛行指令),經過飛控程序處理後,通過電調來控制各個電機的轉速,從而達到控制飛行器動作的目的。大致一看四軸十字和四軸×字沒多大差別,M1,M3都是逆時針,M2,M4都是順時針,它倆真正的區別在於,做動作時電機的運動情況。

翼族知識|四旋翼無人機控制原理

1、控制原理

飛控通過接收機接收遙控器發送的遙控信號(地面站控制時:地面站通過雲航燈或電臺發送給飛控的自主飛行指令),經過飛控程序處理後,通過電調來控制各個電機的轉速,從而達到控制飛行器動作的目的。

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2、飛控

飛控即飛行控制系統是飛機的大腦,無人機在飛行過程中,利用自動控制系統,能夠對飛行器的構形、飛行姿態和運動參數實施控制,其載有加速度計、陀螺儀、氣壓計、羅盤等傳感器。由它來控制各個電機的轉速進而控制飛機的姿態,加上GPS或差分GPS可完成定點懸停,自主航線飛行等功能。

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3、遙控器

遙控器模式常用的有美國手和日本手 ,遙控器上油門的位置在左邊是美國手,右邊是日本手。個人覺得美國手比較符合認知規律。美國手(左邊遙杆:上下控制油門,左右控制方向;右邊遙杆:上下控制前進後退,左右控制左右移動)日本手(左遙杆:上下控制前進後退,左右控制方向;右遙杆:上下控制控制油門,左右控制左右移動)。

4、電調

動力電機的調速系統成爲電調,全稱電子調速器(Electronic Speed Controller,簡稱ESC),它根據控制信號調節電動機的轉速。

根據動力電機不同可分爲無刷調和有刷電調,無刷電調控制無刷電機,有刷電調控制有刷電機。

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無刷電調輸入是直流,可以接穩壓電源或鋰電池。輸出是三相交流,直接與電機的三相輸入端相連。

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選擇電調時要注意電調與電機匹配,一般根據額定載荷下通過單個電機的最大電流選擇電調。

5、電機

無人機上用的電機一般分爲有刷電機和無刷電機,有刷電機一般用的微型航模上比如空心杯電機,目前無人機上的電機大部分用的都是無刷電機。

無刷電機通過三相交流電產生一個旋轉磁場驅動轉子轉動,通過pwm控制速度。小體積、高效率和穩態轉速誤差小等特點,無刷電機要配合電子調速器(電調)使用。

6、槳

螺旋槳, 將電機轉動功率轉化爲推進力或升力。螺旋槳高速轉動時,由於槳葉特殊的機構,會在槳上下面形成一個壓力差,產生一個向上的拉力,螺旋槳有兩個重要的參數,槳直徑和槳螺距,單位均爲英寸。比如8060槳,代表槳直徑是8英寸。即8*2.54=20.32cm。螺距則爲6英寸。槳分正槳和逆槳,安裝時正槳安裝在順時針旋轉的電機上,逆槳安裝在逆時針旋轉的電機上,怎麼區分正逆槳吶?具體方法很多,這裏簡單說個方法,槳正確安裝在電機上,順時針旋轉槳葉,產生向下風力的是正槳,逆時針旋轉槳葉,產生向下風力的是反槳,

7、電池

無人機上用的電池一般是高倍率鋰聚合物電池。電池上幾S代表什麼吶? 幾S即爲幾片電池串聯,例如20000mAh 6s 25c就是6片20000mAh的電池串聯。一片電池多少伏吶?一片電池額定電壓3.7V,充滿電壓4.2v(4.35V高壓版電池),電池上幾C代表什麼吶?C即放電倍率。是指電池在規定的時間內放出其額定容量時所需要的電流值,在數據值上等於電池額定容量的倍數。比如20000mAh 25C,那麼它的最大放電電流就是20*25=500A。選擇電池是要注意,電池的最大放電電流要大於各個電機的總電流,電池的選擇決定飛行的時間的多少。

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大致一看四軸十字和四軸×字沒多大差別,M1,M3都是逆時針,M2,M4都是順時針,它倆真正的區別在於,做動作時電機的運動情況。

四軸×字:前進時,M3,M4速度同時增加,M1,M2速度同時減小。

左移時,M1,M4速度同時增加,M2,M3速度同時減小。

左旋時,M2,M4速度同時增加,M1,M3速度同時減小。

四軸十字:

前進時,M3速度增加,M1速度減小。

左移時,M4速度增加,M2速度減小。

左旋時,M2,M4速度同時增加,M1,M3速度同時減小。

有此可看出做動作時四軸×字始終有兩兩電機參與速度調整,一般建議四軸採用×字,對控制動作來說能更好一些

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