無(wú)人機(jī)飛行控制理論基礎(chǔ)
無(wú)人機(jī)的平衡:
作用于飛機(jī)的力要?jiǎng)偤闷胶猓褪呛狭榱悖鶕?jù)牛頓第二定律,如果合力不為0,飛機(jī)就會(huì)產(chǎn)生加速度。
為了方便,把飛機(jī)受到的所有的力分解到X、Y、Z三個(gè)軸力,飛機(jī)受到的所有的彎矩分解到繞X、Y、Z三個(gè)軸的彎矩。
彎矩不平衡就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),這里的X、Y、Z是可以重新定義的,X軸彎矩不平衡飛機(jī)就會(huì)滾轉(zhuǎn),Y軸彎矩不平衡飛機(jī)就會(huì)俯仰,Z軸彎矩不平衡飛機(jī)就會(huì)偏航。
伯努利定律在固定翼飛機(jī)上的應(yīng)用:
簡(jiǎn)述一下就是,空氣的流動(dòng)速度越大,對(duì)機(jī)翼壓力越小,相反,速度越小,壓力越大,機(jī)翼的結(jié)構(gòu)使得機(jī)翼上部空氣流速較快,壓力則較小,機(jī)翼下部空氣流速較慢,壓力較大,于是機(jī)翼就被往上推去,然后飛機(jī)就飛起來(lái)。
四旋翼無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài):
前后運(yùn)動(dòng)、左右運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)
偏航運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)、翻滾運(yùn)動(dòng)
欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):
輸入控制量的數(shù)目小于輸出控制量的數(shù)目,這樣的系統(tǒng),就是欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
四旋翼無(wú)人機(jī)屬于欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它有四個(gè)電調(diào),分別調(diào)節(jié)4個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速有控制無(wú)人機(jī)的螺旋槳升力,4個(gè)輸入控制量。四旋翼無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)有6個(gè)。4<6,所以四旋翼無(wú)人機(jī)屬于欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。