四轴飞行器教案

四轴飞行器教案第一课时：准备课，四轴飞行器简介顾名思义，四轴飞行器由四个螺旋桨高速旋转产生升力，为其提供飞行动力。四个电机转向正反各两个，可以相互抵消反扭矩。不同于常规固定翼飞机，多旋翼无人机属于静不稳定系统，因此必须依赖于强大的飞控系统才能飞行。四轴飞行器可分为“十字型”和“X型”，其中“十字型”机动性强主要应用在穿越机或特技表演无人机；“X型”稳定性强，是最常见的四轴飞行器构型。本文中所介绍的飞控系统都是基于“X型”四轴飞行器四轴飞行器的六自由度运动如图1.上下运动由电机油门控制，油门增大，四个电机转速同时增大，升力增大，则飞机向上运动。2.前后运动由飞机的俯仰角控制，如果飞机向前倾斜，则升力在垂线方向分量抵消重力，在水平方向分量提供飞机向前的加速度。3.左右运动由飞机的滚转角控制，原理同前后运动。4.俯仰运动绕飞机机体坐标系Y轴转动，飞机做低头运动时，1、2号电机转速减小，同时3、4号电机转速增大，此时四个电机的反扭矩仍然相互抵消。5.滚转运动绕飞机机体坐标系X轴转动，原理同俯仰运动。6.偏航运动绕飞机机体坐标系Z轴转动，如果1、3号电机转速增大，同时2、4号电机转速减小，此时电机反扭矩便不能相互抵消，会出现顺时针方向的反扭矩，飞机向右偏航。第二课时：起飞、垂直上升、悬停、垂直下降第三课时：四位悬停第四课时：自转一周第五课时：垂直矩形第六课时：垂直三角形第七课时：机头向内盘旋一周第八课时：水平8字第九课时：十米高度水平直线第十课时：45度下降着陆第十一课时：迎风直线第十二课时：顺风直线第十三课时：M字带旋转第十四课时：菱形带自转第十五课时：圆形带自转第十六课时：螺旋上升第十七课时：急停着陆