双轴倾斜四旋翼设计V5
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概述
这是双轴可倾斜四旋翼直升机项目的最终设计,该项目随后进行了建造和测试。这种设计将电动机更改为功能更强大的Cobra 2208 2000KV bldc电动机,该电动机使用三叶片6x4.5英寸螺旋桨。每个电动机可产生高达1kg的推力;通过经验测试确定。对于重量约为1.6kg的车辆, 4kg的净推力留有足够的执行器动作余量。
此处的目的是设计,建造和测试新型的过驱动四旋翼飞机,该飞机可以引导每个螺旋桨产生的推力,从而扩展了飞机可能经历的可行运动范围。具体来说,该想法是通过解决传统四旋翼飞机固有的驱动不足问题,将非零姿态和位置设定值跟踪应用于四旋翼飞机平台。不幸的是,该项目由于成本和时间的限制而遭受损失。但是,研究的主要重点是所应用的控制算法,而不是机械设计本身。
设计的几个重要方面是每个电动机模块的不平衡惯性质量,这是每个执行器位置的函数。这使得求解多体车辆的动态运动方程比最初预期的要复杂得多。此外,在给定车辆可以承受的运动范围的情况下,一种可能的情况是一个螺旋桨将入射流体的速度产生到另一螺旋桨的旋转平面中。这种情况带来了极其复杂的流体动力学问题,几乎可以肯定会影响飞机的稳定性。在测试中通过命令从未遇到过此类流体流动的轨迹避免了这种情况。
该研究已完成电气工程硕士学位,其重点(再次)是针对过度驱动的机械设计提出的控制解决方案。作品的标题是“双轴倾转四旋翼飞行器及其控制”,其上引出了三篇论文,并提交给了各种IEEE控制会议。
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