科技創(chuàng)新論文-四軸航拍飛行器動力系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁
2025-06-05 07:19本頁面
【正文】 拉力增大，相應(yīng)減小電機(jī) 13 1 轉(zhuǎn)速，使拉力減小，同時保持其它兩個電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，反扭矩仍然要保持平衡。按 上 圖 （圖 15） 的理論，飛行器 首先發(fā)生一定程度的傾斜，從而使旋翼拉力產(chǎn)生水平分量，因此可以實現(xiàn)飛行器的前飛運動。向后飛行與向前飛行正好相反。當(dāng)然在圖中，飛行器在產(chǎn)生俯仰、翻滾運動的同時也會產(chǎn)生沿 x、 y 軸的水平運動。 圖 16 （六） 折疊側(cè)向運動 在圖 17 中，由于結(jié)構(gòu)對稱，所以側(cè)向飛行的工作原理與前后運動完全一樣 。 圖 17 14 第四章 動力系統(tǒng)的設(shè)計 電機(jī)是四軸航拍飛行器飛行控制器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，飛控系統(tǒng)通過控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)化為旋翼轉(zhuǎn)速的改變從而改變各個旋翼的升力，我們知道，由于在空中四旋翼的升力不 一樣，那么四軸飛行器的姿態(tài)就會改變，因此飛行器的飛行方向和升降都可以控制住了。 圖 18 圖 19 XXDA2212 電機(jī)的工作電壓為 7～ 16VDC，小于人承受的最大電壓，因此是安全的，其安全電流為 3～ 30A，重量僅有 58g，滿足了質(zhì)量盡量小的設(shè)計原則，能效高達(dá) 85%以上，其轉(zhuǎn)速高，功率大，功效高，質(zhì)量輕。 ，充電器 電池作為四軸航拍飛行器的核心動力來源，是整個飛行器正常工作的前提， 15 它的正常工作與否直接決定著飛行器的運動，因此，在選擇電池時需要慎重考慮，再者，為了滿足飛行器自身動力的需求，又不加 重整個飛行器的重量，經(jīng)過對飛行器功率推算我們選擇了 ACE2200mah 20C 航模電池（圖 19），充電器選擇 301 平衡充。 無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制通過改變電機(jī)電樞電壓接通時間和通電周期比例值即占空比來改變平均電壓的大小實現(xiàn)的。 圖 20 一臺航拍四軸不僅電機(jī)要好，電調(diào)一樣不能疏忽。電調(diào)也就那么幾個品牌可以選擇。好一點的主流品牌好盈，蜘蛛，中特威。航拍電調(diào)的標(biāo)桿是好盈鉑金30A 電調(diào)了。以響應(yīng)快速，細(xì)膩的油門手感而受到玩家的親賴。價格也不貴。 因此，本項目選用好盈鉑金 30A 電調(diào)。 圖 21 電池 電調(diào) 1 電調(diào) 2 電調(diào) 3 電調(diào) 4 電機(jī) 1 電機(jī) 2 電機(jī) 3 電機(jī) 4 16 第五章 用途與發(fā)展 小型的四軸飛行器可以自由地實現(xiàn)懸停和空間中的 四軸飛行器自由移動，具有很大的靈活性。此外，因為它結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械穩(wěn)定性好，所以成本低廉、性價比很高。主要的應(yīng)用是玩具、航模，以及航拍，新的應(yīng)用也在不斷的拓展之中。 圖 22 圖 23 17 到 2021 年左右，國際上普遍認(rèn)為四軸飛行器的控 X650 Pro 制已經(jīng)不再是學(xué)術(shù)研究問題，而是成熟的技術(shù)。學(xué)術(shù)研究的方向也轉(zhuǎn)向了基于四軸飛行器做智能導(dǎo)航或者多飛行器的編隊控制。 四軸飛行器的智能 導(dǎo)航指的是利用機(jī)器視覺技術(shù)、人工智能技術(shù)讓四軸飛行器能像人一樣在復(fù)雜環(huán)境中活動。 多飛行器的編隊控制是指同時控制多個飛行器，或者讓多個飛行器自主編隊飛行。 總之，四軸飛行器未來的應(yīng)用前景很廣闊，它的發(fā)展必將改變?nèi)藗兊纳詈蜕a(chǎn)方式。 18 參考文獻(xiàn)： [1]趙晨 .四旋翼無人機(jī)應(yīng)用 [J]湖北電力 . 36卷第 6期： 3536. [2]岳基隆 .微小型四旋翼無人機(jī)研究進(jìn)展及關(guān)鍵技術(shù)淺析 [J].電光與控制 . 17卷第 1期 。2830. [3]劉煥華 .小型四 旋翼飛行器飛行控制系統(tǒng)研究與設(shè)計 [D]。碩士學(xué)位論文 ,上海 ,上海交通大學(xué) ,2021. [4]彭軍橋 .四軸蝶形飛行器 [D]。碩士學(xué)位論文 ,上海 ,上海大學(xué) ,2021. [5]秦永元 .慣性導(dǎo)航 [M].北京：科學(xué)出版社， 2021:289300. [6]Perring A,Szew czyk R,Tygar J D,et :Securitypro to cols for sensor work[J].Wireless Network,2021,8(5):521534. [7]王帥，周祥 .用于 危險區(qū)域物品清理的四旋翼飛行抓捕手 [J].兵工自動化 .2021.（ 3） .7880. [8]崔 屹 .圖像處理與分析 — 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法及應(yīng)用 [M].北京：科學(xué)出版社， 2021. [9]劉曙光 .機(jī)器視覺及應(yīng)用 [J].機(jī)械制造， 2021， 38（ 431）： 2022. [10]胡兆豐，何植岱，等 .飛行動力學(xué) .北京：國防工業(yè)出版社， 1985. [11]李學(xué)國 .主動控制技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用 .北京：航空工業(yè)出版社， 1985.
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