發布日期：2022-05-18 點擊率：60
無人機在現在是非常的火熱，不管是民用還是軍用，或者是用來高空拍攝勘測地形等都有很大的幫助，現在有很多無人機都是四旋翼的，那么大家知道這是為什么么？本篇賢集網小編就來為大家介紹一下四旋翼無人機原理、四旋翼無人機控制系統、四旋翼無人機參數、四旋翼無人機使用方法，一起來看看吧。
四旋翼無人機原理
四旋翼無人機飛行原理
根據四旋翼對稱的組成結構有兩種飛行姿態，一種是根據四旋翼十字對稱的結構，將處于同一水平線的一對機架梁作為x軸另一對梁作為y軸的“+”型飛行姿態，另一種是將相應兩個梁的對稱軸線作為x軸，另一條對稱軸線作為y軸的“X”型飛行姿態。
(1)“+”型飛行姿態飛行原理
“+”型飛行姿態如圖2-3(a)所示。“+”型飛行姿態實現垂直運動需要將M1、M2、M3、M4四個電機的轉速同時增大或減小，如圖2-4(a)所示。如果想讓飛行器進行前后移動，實現俯仰運動，當將M1的轉速減小或者將M3的轉速增大，保持M2、M4的轉速不變的時候，四旋翼后會產生向前上方的合力，使四旋翼向前飛行。當將M1的轉速增大或者將M3的轉速減小，保持M2、M4的轉速不變的時候，四旋翼后會產生向后上方的合力，使四旋翼向后飛行，如圖2-4(b)所示。如果控制四旋翼左右飛行，實現滾轉運動，需要增加M2或減小M4的轉速，保持M1、M3的轉速不變，這樣會產生右上方的合力，使四旋翼向右飛行。當減小M2或者增加M4的轉速，同樣保持M1、M3的轉速不變時，四旋翼會產生向左上方的合力，使四旋翼向左飛行，如圖2-4(c)所示。如果想讓飛行器左右轉向，實現偏航運動，將M1、M3的轉速增加或者將M2、M4的轉速減小，四旋翼會向右旋轉，實現向右偏航。反之，如果將M1、M3的轉速減小或者將M2、M4的轉速增加，四旋翼會向左旋轉，實現向左偏航，如圖2-4(d)所示。
圖2-4“+”型飛行姿態飛行原理圖
(2)“X”型飛行姿態飛行原理
“X”型飛行姿態如圖2-3(b)所示。“X”型飛行姿態垂直運動與“+”型飛行姿態相同，只要同時增加或者減小電機M1、M2、M3、M4的轉速就能讓飛行器實現垂直運動，如圖2-5(a)所示。如果想讓四旋翼前后飛行，實現俯仰運動，如果將M1、M2的轉速減小或者將M3、M4增加時，四旋翼會產生向前上方的力，使四旋翼向前飛行。反之，如果將M1、M2的轉速增加或者將M3、M4減小時，四旋翼會產生向后上方的力，使四旋翼向后飛行，如圖2-5(b)所示。如果想讓四旋翼左右飛行，實現滾轉運動，如果將電機M2、M3的轉速增加或者將M1、M3的轉速減小時，四旋翼會產生向右上方的合力，使四旋翼向右飛行。反之，如果減小M2、M3的轉速或者增加M1、M4的轉速，四旋翼會產生向左上方的合力，使四旋翼向左飛行，如圖2-5(c)所示。如果想讓四旋翼左右轉向，實現偏航運動，將M1、M3的轉速增加或者將M2、M4的轉速減小，四旋翼會向右旋轉，實現向右偏航。反之，如果將M1、M3的轉速減小或者將M2、M4的轉速增加，四旋翼會向左旋轉，實現向左偏航，如圖2-5(d)所示。
圖2-5“X”型飛行姿態飛行原理
四旋翼飛行姿態為“X”型飛行姿態,這種飛行姿態在控制時，可以通過同時控制四個電機的轉速來控制四旋翼的飛行姿態，相比“+”型飛行姿態來說控制要復雜，但是，通過同時控制四個電機的方法控制飛行姿態的聯動性較好。
四旋翼無人機控制原理
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：地面站通過云航燈或電臺發送給飛控的自主飛行指令），經過飛控程序處理后，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。
四旋翼無人機控制系統
四旋翼無人機控制系統能夠利用自動控制系統，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。四旋翼無人機在飛行控制上使用直接力矩，實現6自由度（控制和姿態）控制，具有多變量、非線性、強耦合和干擾敏感的特性。該飛行器的四個旋翼和四個電機分別固定在具有中心對稱結構的十字架結構機身的四個端點。改變四個電機的轉速從而改變升力，實現四旋翼飛行器的軌跡和姿態控制。四旋翼無人機控制系統的基礎是四旋翼無人機的姿態的實時檢測，姿態檢測部分包括對四旋翼無人機的姿態角以及姿態變化速率的測量。微小型四旋翼飛行器是一種非完整約束的二階欠驅動強耦合系統，在飛行過程中，四旋翼無人飛行器可以通過調節四個螺旋槳的轉速直接控制其姿態角度和飛行高度，而對于飛行器的水平位置，只能通過飛行器姿態角度與水平位置之間的耦合關系來間接控制，因此實現四旋翼無人飛行器三個方向的位置控制具有較大的難度。除此之外，由于四旋翼無人飛行器體積小并且重量輕，在飛行過程中空氣阻力和阻力矩對其影響比較大，因此在設計飛行控制器時還需要考慮到時變的外部干擾問題。除外界擾動以外，在每次飛行中，不同的負載導致飛行器的重量以及轉動慣量也都會有很大程度上的差別。
四旋翼無人機參數
四旋翼無人機有很多品牌種類，沒個品牌的四旋翼無人機參數都大不相同，下面就大家舉例：四旋翼10L無人機技術參數。
飛機尺寸1350*1350*600mm
飛機折疊尺寸800*800*600mm
飛機農藥載重10kg
螺旋槳碳纖維植保專用螺旋槳
施藥任務系統藥箱、彌散式噴霧系統、增壓泵1套
遙控器2.4G九通道
動力電池高性能鋰聚合物鋰電池（22.2V/16000mA）
充電器大功率鋰電平衡充電設備（同時可充2塊）
無人機自穩定系統有
噴施系統彌散霧化噴頭（一組*6個）
電機轉速1200轉/分鐘
空機續航時間10～15分鐘
噴灑高度田間作業0.5-4米
噴灑面積6米
防治效率1～3畝/分鐘
噴灑流量0.25-0.75L/min（多噴頭）可調
飛行速度0-8米/秒（根據需要速度任意可調）
噴灑高度0～200米
懸停任意位置方向空中懸停
飛行姿態任意方向飛行，可逆向飛行，急剎車
起飛/降落時間≤1分鐘
機體材質碳纖維
溫度范圍-15℃～40℃
電池動力性能充放電300-500次
機架壽命≥5年
最大效率200-500畝/天。
四旋翼無人機使用方法
組裝好無人機，在手機或者平板下載相關無人機軟件，然后啟動遙控電源，無人機電源和平板電源并打開軟件，再慢慢操控飛行，其余的要達到熟練就要多進行實戰。
以上便是賢集網小編為大家介紹的四旋翼無人機原理、四旋翼無人機控制系統、四旋翼無人機參數、四旋翼無人機使用方法，希望能為大家提供參考幫助。
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