四轴&电直中的零碎基础知识点
- 电机型号:2204-2300kv 电机。其中2204表示定子,单位mm,即定子11mm, 高4mm; 2300kv表示每升高1V电压,转速上升2300r/min, 该电机重27g,最大电流12A,最大升力420g,空载电流0.6A,内阻0.112,电机尺寸 27.9mm*29.7mm(高)
- 20A BLHELI 说明书:处理器 MEGA8A(16MHz);额定电压 2s~4s Lipo; 持续电流20A; 瞬时电流 30A(max5S);PWM 极性-高电平(默认);
- 电调频率范围 20Hz - 500Hz,以400Hz最佳。(1)有资料表明姿态控制在100Hz - 250Hz 即可取得良好的控制;(2)电调识别PWM脉宽 1ms-2ms。其中2ms对应500Hz。至于为什么不在把脉宽范围设置再小一点呢,原因是1ms-2ms的脉宽是一种延续,也是一种规范。
- PPM – Pulse Position Modulation (脉冲位置调制)PPM通信协议:
- 高电平有效。高电平电压:4.8-6V
- 信号周期:24ms
- 单个脉冲宽度:0.4ms
- 脉冲间距 0.9ms至2.1ms
- S.bus智能总线:Futeba(日本)公司自己使用的专用总线协议,特点是数字化,总线化:
- 使用RS232C串口的硬件协议作为自己的硬件基础;
- 使用TTL电平,即3.3V;
- 使用负逻辑,即低电平为1,高电平为0;
- 波特率100K,注意,不兼容115200;
- 软件协议:每帧25个字节,每字节12个比特,LSB first. 帧头:11110000,帧尾:00000000
- 加速度计和地磁计只是测量工具和载体,通过这两个器件表征旋转矩阵的误差存在,然后通过算法修正误差,修正四元数,修正姿态。
- 陀螺仪:由于噪声等误差影响,在积分作用下不断积累,最终导致陀螺仪的低频干扰和漂移。
- 角速度计:其测量原理,高频信号敏感,在震动环境中高频干扰较大。
- 磁力计:容易受周围磁场干扰,低频特性较好;
- 以正点原子飞控为例,下图为姿态结算过程:
最后在由旋转矩阵得到欧拉角。其转换关系如下图所示:
转换过程中用到的龙格库塔公式更新四元数,如下图所示:
- 电直中(以亚拓450为例),尾舵采用DS455舵机,斜盘用450舵机。因为直升机尾舵和斜盘舵机要求不一样,其中尾舵要求速度快,斜盘要求力量大,并且斜盘要求耐炸,所以是金属齿的,锁尾舵机一般都是塑料齿的。