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标题: 四轴机架重心与稳定性的关系 [打印本页]
作者: junhui 时间: 2012-12-6 19:18
标题: 四轴机架重心与稳定性的关系
本帖最后由 junhui 于 2013-1-11 11:19 编辑
四轴重心
1：与螺旋桨平
2：与机架臂平
3：比机架略低
哪个飞的稳
有做过实验的同学讨论下，（前提是一样的飞控）
非常感谢“我是楼主” “王中王”两位的详细分析！
两位的观点也是本人的观点，希望能够给大家组装多轴飞行器时，有个理论上的帮助。
26楼 王中王：多轴飞行器是由飞控感知和各桨差速来控制横滚和飞行姿态，飞行姿态修正速度快、动作大，重心远离轴心造成的轴向惯性摇摆和震荡现象影响明显，同时由于没有翼面来抑制非操控横滚，进一步放大了惯性横滚的负面影响，因此重心远离轴心负面影响大于正面影响。由于多轴运动中各有相当重量的电机和桨高速旋转所造成的陀螺效应的影响对飞行器运动轨迹起着关键和及其重要的作用，所以多轴运动轴心和力学平面的计算相当复杂（等专业人士点拨），一般认为由各电机带桨时，旋转部件的重心位置构成的平面为其四轴飞行器的运动平面，重心靠近这个平面飞行器惯性摇摆越小，整体质量越靠近这个平面的中心点惯性摇摆越小（重量越集中在中心板上越好，当然，也要考虑电调等的相互干扰），多数情况下运动平面都平行并高于中心板（电机位高过中心板），这就是为什么有人在中心板上方放瓶矿泉水，四轴反而更稳。
当然，四轴安装中，重心高过运动平面比低过运动平面更有害（运动时会有不稳力臂叠加），但重心过低了大机动时相当不利。之所以有人感官上觉得四轴重心低点会更稳些，是因为重心低时四轴的姿态变化速度会变慢，到达舵量点时会柔和些，所以感觉稳些，但飞控会很辛苦，被惯性荡来荡去（肉眼不易察觉）
多次回帖的我是楼主：重心无论在上还是下对稳定性没有什么影响，lz要知道即使重心低也不能使四轴和直升机这两类飞行器的稳定能力增加，因为普通四轴在飞行的时候螺旋桨产生的拉力始终是垂直于四个螺旋桨平面的（四个桨在同一平面），飞行器并不会产生一种可以使其重的部位朝下而轻的部位朝上的力矩，这不同于我们提篮子时篮子收到的力，篮子收到的力是始终竖直向上的，所以重的部位才会下垂，而在空气中飞行则不会有始终向上的力，机身一旦偏转那么拉力也跟着偏转了。除非只有一种情况下低重心才能起到稳定效果，那就是像固定翼那样，机翼有上反角，四轴则是四个螺旋桨朝向中心安装，未完稍后继续。
对于普通四轴而已，重心离开螺旋桨平面越远只能增加飞行器的惰性，（无论重心在上还是下都是一样的效果），为什么会这样呢？因为重心越远，机身做伏仰和侧倾动作的时候螺旋桨所需要克服的力矩会大大增大，所以使动作变得缓慢迟钝，不适合机动飞行，控制变得缓慢而笨重，此时如果还是使用原来的参数则会显得过底，所以需要把感度调高才行，再次强调：重心在上在下只要距离一样那效果也是一样的，除非螺旋桨内倾才能显出区别！！！
作者: live.lk 时间: 2012-12-6 19:25
没做过，帮顶
作者: ferrari750 时间: 2012-12-6 19:32
帮顶
作者: mike1306 时间: 2012-12-6 19:36
电池绑在上面和绑在下面的感觉还是绑在下面稳定一点。至于重心在那个位置还没有捉摸。
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 19:40
这个我清楚点，现在手机发不方便，回去再说
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 19:44
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-6 20:19 编辑
1 和2 几乎一样..。。。.
不过一般不推荐1.。。重心偏高。容易倒栽葱（特别是某个电机烧了或者浆爆了）
剩下的主要 看你的飞行模式了。。
暴飞的话尽量接近拉力的中心。。。也就是2.。。 这样可以得到最大的机动性
稳定飞/ap的话。。重心在中轴线上稍低有助于自稳/自动平衡（水平）
图释
粉线是中轴线
红圈是重心位置
绿色箭头表示电机+桨的拉力方向
上面那个无论怎么姿态变化。。重心都不做功/也不需要对重心做工 （较省电，免去无用功）
下面那个姿态变化成非水平时电机对重心做功(耗电）。。从某姿态恢复到水平的时候重力做功（省点电且重力作用类似于辅助回稳）。。整机很容易自动回到水平。。
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:06
我来说下，重心无论在上还是下对稳定性没有什么影响，lz要知道即使重心低也不能使四轴和直升机这两类飞行器的稳定能力增加，因为普通四轴在飞行的时候螺旋桨产生的拉力始终是垂直于四个螺旋桨平面的（四个桨在同一平面），飞行器并不会产生一种可以使其重的部位朝下而轻的部位朝上的力矩，这不同于我们提篮子时篮子收到的力，篮子收到的力是始终竖直向上的，所以重的部位才会下垂，而在空气中飞行则不会有始终向上的力，机身一旦偏转那么拉力也跟着偏转了。除非只有一种情况下低重心才能起到稳定效果，那就是像固定翼那样，机翼有上反角，四轴则是四个螺旋桨朝向中心安装，未完稍后继续
作者: old_ox 时间: 2012-12-6 20:07
楼上正解呀，前一个机动性较好，平衡性也可以。后一个稳定性很好，机动 会着点。
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:20
对于普通四轴而已，重心离开螺旋桨平面越远只能增加飞行器的惰性，（无论重心在上还是下都是一样的效果），为什么会这样呢？因为重心越远，机身做伏仰和侧倾动作的时候螺旋桨所需要克服的力矩会大大增大，所以使动作变得缓慢迟钝，不适合机动飞行，控制变得缓慢而笨重，此时如果还是使用原来的参数则会显得过底，所以需要把感度调高才行，再次强调：重心在上在下只要距离一样那效果也是一样的，除非螺旋桨内倾才能显出区别！！！
作者: haojue 时间: 2012-12-6 20:23
学习学习
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 20:34
我是楼主 发表于 2012-12-6 20:20 
对于普通四轴而已，重心离开螺旋桨平面越远只能增加飞行器的惰性，（无论重心在上还是下都是一样的效果）， ...
来来。。。那求教一下
上受力图先
黑色是机臂平面
闪电是电机/桨的拉力方向
红色水平箭头是拉力分解的水平方向上的力
绿色垂直箭头是拉力分界的竖直方向的力
红色是重心
黄色垂直于机臂平面的线是中轴线
假设在此时摇杆回中
重力的作用？
（当然。。。不同的飞控和pid结果会不同。。就假设一下是mwc，pid中I项（姿态维持）最小化（无摇杆行程时不维持姿态）
那么遥感回中时所有电机/桨的拉力当作是同一数值）
(, 下载次数: 92)
当然。。。不同的飞控和pid结果会不同。。就假设一下是mwc，pid中i项（姿态维持）最小化（不维持姿态）
那么遥感回中时所有电机/桨的拉力当作是同一数值
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:35
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-6 19:44
1 和2 几乎一样..。。。.
不过一般不推荐1.。。重心偏高。容易倒栽葱（特别是某个电机烧了或者浆爆了）
...
确实，重心远离的时候很耗电，做功大，但是飞机无论是从水平变为非水平还是非水平变为水平，都是一样耗电，姿态变动时重力自始至终不做功的，因为整体质量的中心 海 拔 高 度 不 变 ，重力怎会做功？
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 20:38
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-6 20:46 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-6 20:35
确实，重心远离的时候很耗电，做功大，但是飞机无论是从水平变为非水平还是非水平变为水平，都是一样耗电 ...
姿态改变是关于飞控（imu）/ 拉力平面和中轴线的交点 为中心而不是重心为中心做旋转
（订正：当然。。。如果imu在重心上那就是另外一个case了。。我们假设imu在中轴线和拉力平面的交点上。。因为一般都是这么放的）
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:48
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-6 20:34
来来。。。那求教一下
上受力图先
你仔细看看你自己画的图，螺旋桨产生的拉力有竖直向上的分力，这个没错，竖直的分力确实能产生使机身转到水平的力矩，但是你忽略了螺旋桨产生的水平分力，这个水平分力的力矩正好克服竖直分力的力矩。因而结果呢？飞行器保持姿态不变
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:48
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-6 20:34
来来。。。那求教一下
上受力图先
你仔细看看你自己画的图，螺旋桨产生的拉力有竖直向上的分力，这个没错，竖直的分力确实能产生使机身转到水平的力矩，但是你忽略了螺旋桨产生的水平分力，这个水平分力的力矩正好克服竖直分力的力矩。因而结果呢？飞行器保持姿态不变
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 20:57
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-6 20:38
姿态改变是关于飞控（imu）/ 拉力平面和中轴线的交点 为中心而不是重心为中心做旋转
（订正：当然。。。 ...
假如你把中心轴固定了那么当然是绕中心轴转动，可是在空中可没固定住哦，就像你扔铅球时如果人没站稳也会向后一退吧，当然这里不能用作用力与反作用力来解释，但是物体总是有惯性的，总是希望整体质量不要发生位移，你说对吧
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 21:12
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-6 21:15 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-6 20:48
你仔细看看你自己画的图，螺旋桨产生的拉力有竖直向上的分力，这个没错，竖直的分力确实能产生使机身转到 ...
补充/订正假设
1. 姿态调整是关于imu的度数，以imu为中心（大多数飞控目前不支持位置补偿）
2. 一般飞控的位置都是放在拉力平面和中轴线的焦点（图上标做O点）
图上的设定是重心明显低于imu位置。。。那么水平分力关于O点重心对称，扭矩抵消掉了。。竖直分力也关于O点重心对称抵消掉了。。。剩下一个重力
（当然。。我也说了。。。如果imu在非常接近重心的位置的时候（+/-3cm？）可以认为是关于重心改变姿态。。。这也就是为什么一般都推荐飞控尽量接近重心的原因）
(, 下载次数: 71)
一个比较不恰当的栗子的话。。
假设一个+四轴， 电池装在前臂上。。不开自稳的情况下会如何？
（我以前遇到过类似的问题。重心偏离之后四轴会姿态改变到某个角度。然后固定在那个角度上）
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 21:37
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-6 21:12
补充/订正假设
1. 姿态调整是关于imu的度数，以imu为中心（大多数飞控目前不支持位置补偿）
2. 一般飞控 ...
额，你那个例子举得是够不恰当的，重心偏离到机臂上本来就会造成力臂不等，在不开自稳的情况下当然会偏转。就说重心偏上偏下，我也不懂什么umi，从力学角度分析，你想想，四个螺旋桨的合力是不是穿过重心的，那不就明了了吗，看成一个质点，螺旋桨的拉力就相当于在质点上施加一个力而已，重力也只是作用于整体，没有什么转动力矩的。 另外你说的什么参数的重心高度补偿，就是我之前说的原因
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 21:59
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-6 22:12 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-6 21:37
额，你那个例子举得是够不恰当的，重心偏离到机臂上本来就会造成力臂不等，在不开自稳的情况下当然会偏转 ...
来个四轴在飞行中的简化受力图
简化机架为T形结构。。。架构本身无质量。。。重心在圆圈处（表示低于机臂）。。。不计空气阻力。
闪电继续是两个相等的拉力
向下箭头是施加在重心上的 重力的合力
受力分析和姿态预测怎么破？
(, 下载次数: 82)
然后。。最后。。。。最顶上的楼主给个“稳”的定义撒。。。。多轴的稳实在太多种了。。。
作者: wuxiduzhe 时间: 2012-12-6 22:00
没做过！！！
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-6 22:16
端木殿 发表于 2012-12-6 21:59
来个四轴在飞行中的简化受力图
简化机架为T形结构。。。架构本身无质量。。。重心在圆圈处（表示低于机 ...
这是我的简化图
(, 下载次数: 80)
过重心就没有什么转动力矩了
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 22:47
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-6 23:07 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-6 22:16
这是我的简化图
恩。。。 我已经看出问题在哪了提示。。。 合力一定是水平么？还有合理水平朝左表示啥
（承认假设少了一条限定条件。。。不过把拉力当作变量也不是什么大问题)
作者: ninninwpn 时间: 2012-12-6 22:50
一个小小的问题变成了一个力学讨论 论坛应该提倡这种风气 而不是老*的设备多贵多牛逼
作者: 端木殿 时间: 2012-12-6 23:06
我是楼主 发表于 2012-12-6 22:16
这是我的简化图
对了。。。试着平移所有力到O点看看
然后提示2. 单摆
作者: 小哥哥 时间: 2012-12-7 09:00
路過幫頂上
作者: 王中王 时间: 2012-12-7 12:51
标题: dui
本帖最后由 王中王 于 2012-12-7 16:32 编辑
固定翼和四轴趋稳的原理不同，翼面和桨的控制机理不同，造成重心高低在两种飞行器中对飞行器姿态的影响截然不同。
1，固定翼由于有机翼翼面的存在，有效的遏制了非操控横滚和摆动的发生（不由舵面运动造成而由重力、升力中心等力臂变化造成的横滚或轴向摆动）。在无飞控干预时，重心高低对飞行器的作用主要表现在 低重心提供趋稳力臂，高重心存在不稳力臂这一方面，低重心有利于自动趋稳。而在此趋稳运动过程中重心远离轴心滚动产生的运动惯性引起的轴向摇摆和震荡现象不明显（极端情况也发生在天行者等重心远离轴心的固定翼上，螺旋时重心惯性摇摆、旋转力量大过舵面控制力和尾翼结构承受力是造成的无法改出和尾翼结构性震荡的重要原因）。有飞控干预时，干预舵量符合重力趋稳运动速率时，两股力同时发挥有利作用，干预舵量过大时，引起飞机重心惯性摇摆力量过大，从而造成飞机震荡（要调pid的原因）。
2.多轴飞行器是由飞控感知和各桨差速来控制横滚和飞行姿态，飞行姿态修正速度快、动作大，重心远离轴心造成的轴向惯性摇摆和震荡现象影响明显，同时由于没有翼面来抑制非操控横滚，进一步放大了惯性横滚的负面影响，因此重心远离轴心负面影响大于正面影响。由于多轴运动中各有相当重量的电机和桨高速旋转所造成的陀螺效应的影响对飞行器运动轨迹起着关键和及其重要的作用，所以多轴运动轴心和力学平面的计算相当复杂（等专业人士点拨），一般认为由各电机带桨时，旋转部件的重心位置构成的平面为其四轴飞行器的运动平面，重心靠近这个平面飞行器惯性摇摆越小，整体质量越靠近这个平面的中心点惯性摇摆越小（重量越集中在中心板上越好，当然，也要考虑电调等的相互干扰），多数情况下运动平面都平行并高于中心板（电机位高过中心板），这就是为什么有人在中心板上方放瓶矿泉水，四轴反而更稳。
当然，四轴安装中，重心高过运动平面比低过运动平面更有害（运动时会有不稳力臂叠加），但重心过低了大机动时相当不利。之所以有人感官上觉得四轴重心低点会更稳些，是因为重心低时四轴的姿态变化速度会变慢，到达舵量点时会柔和些，所以感觉稳些，但飞控会很辛苦，被惯性荡来荡去（肉眼不易察觉）。
*话外音：上面的想法是上午看了这话题拍脑袋想的，几乎没依据，我没读过几天书，也是新手，没经验，很多东西说得很业余，真心希望各专业的朋友能给我们指出真正的科学，让我们能装好、调好我们的飞行器，真心希望开发者们在把科学变为金钱的同时，能分享一些理论一些经验，毕竟装好机才能飞好控，才能有更多的火花，我们才能追上黑绵羊呀等洋鬼子，我们不笨，总有一天我们会有属于我们自己的天空，真心希望。（感觉飞控控制四轴滚动的速率曲线、加速度变化曲线是否契合四轴这个多运动部件的机器各部分在运动中惯性相互作用所构成的运动轨迹，是好飞控和不好飞控的重要差别）
作者: 小哥哥 时间: 2012-12-8 12:03
路過幫頂上
作者: 丶訫魂_Only 时间: 2012-12-8 13:45
学习了 受教了
作者: 闲愁抚慰了忧伤 时间: 2012-12-8 15:57
哇哦，好厉害啊
作者: yangshichang110 时间: 2012-12-10 07:41
专业！
学习！
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 08:20
我是楼主 发表于 2012-12-6 22:16
这是我的简化图
这个。。。 我把力平移到o点上时候。。。
机臂平面受到一个顺时针的力矩（平移重力的力偶）。Fy； Fx
所以。。。总体的话。。。机臂会有一个回到水平的趋势。。且整体向左移动。。。Fy和G影响是向上曲还是向下曲
(, 下载次数: 24)
作者: asddkdw00 时间: 2012-12-10 08:36
受教了！！
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-10 10:52
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
端木殿 发表于 2012-12-10 08:20
这个。。。 我把力平移到o点上时候。。。
机臂平面受到一个顺时针的力矩（平移重力的力偶）。Fy； Fx
...
哎呀老兄啊，你真的考虑错了，这些都是高中力学知识啊，要我怎么解释？其实我已经解释很清楚了，拉力是穿过重心的，重心就是物体的质量中心，你就可以把它当作质点看，穿过重心的力是无法使物体发生转动的。
再举一例，要是再不懂那就得补物理了。 假设这个四轴斜着放置，使其做自由落体下坠，不计空气给他造成的影响，那么四轴就只受到一个重力，重力作用点就在重心处吧，下落的时候它会翻转吗？显然不会，好了这下明白了吧！
直升机的重心也是低于旋翼平面的，能自稳吗?
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 10:57
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-10 11:19 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-10 10:52
哎呀老兄啊，你真的考虑错了，这些都是高中力学知识啊，要我怎么解释？其实我已经解释很清楚了，拉力是穿 ...
那有个前提假设。。。 物体可以被简化为一个质点
实际情况。。。不可以简化成质点啊。。。。。
http://baike.baidu.com/view/26217.htm
桨有没有转动完全不一样的结论。。。。讨论的重点是螺旋桨有在转啊。。。
那就假设机架T两端两个相同的小降落伞。。倾斜着落体。。。结论？
我们要预测的是整体的姿态不是重心的姿态。。。就像你的受力图画的。。。合力朝左。。。那么意味着重心水平向左移动。。但是机架的其他部位呢
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-10 11:34
端木殿 发表于 2012-12-10 10:57
那有个前提假设。。。 物体可以被简化为一个质点
实际情况。。。不可以简化成质点啊。。。。。
好吧，我顺着你的思路来，假设是降落伞，那么当然机架会恢复到水平状态，重心朝下，好然后你接着说
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-10 11:35
有没有高手出来冒个泡，给个正解
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 11:53
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-10 12:01 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-10 11:34
好吧，我顺着你的思路来，假设是降落伞，那么当然机架会恢复到水平状态，重心朝下，好然后你接着说
那么接着受力图说
电机和桨是转动的。。说明正在产生一个拉力。。分解成Fx Fy。。。 那么是不是可以进一步简化为。。。两个降落伞（Fy），两个水平拉力Fx
因为我们要研究关于机臂/机架是否回复水平
那么我们把兴趣点放在的O点
水平方向
Fx关于o点对称。。两个力矩等量相反抵消。。。不导致任何姿态改变
竖直方向
你已经自己说明了
综合
？？？
作者: 王中王 时间: 2012-12-10 12:23
本帖最后由 王中王 于 2012-12-10 13:24 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-10 11:35 
有没有高手出来冒个泡，给个正解
四轴重力力臂对趋稳几乎没用，同时，重心太高太低带来的惯性震荡却很有害，不过四轴飞行器轴心究竟在哪，倒是值得我们好好研究研究，希望高人给真理。
《前贴》
（固定翼和四轴趋稳的原理不同，翼面和桨的控制机理不同，造成重心高低在两种飞行器中对飞行器姿态的影响截然不同。
1，固定翼由于有机翼翼面的存在，有效的遏制了非操控横滚和摆动的发生（不由舵面运动造成而由重力、升力中心等力臂变化造成的横滚或轴向摆动）。在无飞控干预时，重心高低对飞行器的作用主要表现在 低重心提供趋稳力臂，高重心存在不稳力臂这一方面，低重心有利于自动趋稳。而在此趋稳运动过程中重心远离轴心滚动产生的运动惯性引起的轴向摇摆和震荡现象不明显（极端情况也发生在天行者等重心远离轴心的固定翼上，螺旋时重心惯性摇摆、旋转力量大过舵面控制力和尾翼结构承受力是造成的无法改出和尾翼结构性震荡的重要原因）。有飞控干预时，干预舵量符合重力趋稳运动速率时，两股力同时发挥有利作用，干预舵量过大时，引起飞机重心惯性摇摆力量过大，从而造成飞机震荡（要调pid的原因）。
2.多轴飞行器是由飞控感知和各桨差速来控制横滚和飞行姿态，飞行姿态修正速度快、动作大，重心远离轴心造成的轴向惯性摇摆和震荡现象影响明显，同时由于没有翼面来抑制非操控横滚，进一步放大了惯性横滚的负面影响，因此重心远离轴心负面影响大于正面影响。由于多轴运动中各有相当重量的电机和桨高速旋转所造成的陀螺效应的影响对飞行器运动轨迹起着关键和及其重要的作用，所以多轴运动轴心和力学平面的计算相当复杂（等专业人士点拨），一般认为由各电机带桨时，旋转部件的重心位置构成的平面为其四轴飞行器的运动平面，轴心就在这个平面的中心。重心靠近这个平面飞行器惯性摇摆越小，整体质量越靠近这个平面的中心点惯性摇摆越小（重量越集中在中心板上越好，当然，也要考虑电调等的相互干扰），多数情况下运动平面都平行并高于中心板（电机位高过中心板），这就是为什么有人在中心板上方放瓶矿泉水，四轴反而更稳。
当然，四轴安装中，重心高过运动平面比低过运动平面更有害（运动时会有不稳力臂叠加），但重心过低了大机动时相当不利。之所以有人感官上觉得四轴重心低点会更稳些，是因为重心低时四轴的姿态变化速度会变慢，到达舵量点时会柔和些，所以感觉稳些，但飞控会很辛苦，被惯性荡来荡去（肉眼不易察觉）。
*话外音：上面的想法是上午看了这话题拍脑袋想的，几乎没依据，我没读过几天书，也是新手，没经验，很多东西说得很业余，真心希望各专业的朋友能给我们指出真正的科学，让我们能装好、调好我们的飞行器，真心希望开发者们在把科学变为金钱的同时，能分享一些理论一些经验，毕竟装好机才能飞好控，才能有更多的火花，我们才能追上黑绵羊呀等洋鬼子，我们不笨，总有一天我们会有属于我们自己的天空，真心希望。（感觉飞控控制四轴滚动的速率曲线、加速度变化曲线是否契合四轴这个多运动部件的机器各部分在运动中惯性相互作用所构成的运动轨迹，是好飞控和不好飞控的重要差别））
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 13:23
本帖最后由 端木殿 于 2012-12-10 13:29 编辑
王中王 发表于 2012-12-10 12:56
这是理论，实际上重力趋稳几乎对四轴没用，因为飞控的校正速度很快，其加速度是大于重力力臂产生的加速 ...
。。。我们讨论的是重心对回中的影响。。。
所谓放水在上层更稳只是回中时电机动力不够补偿而导致的（类简谐）振动原因完全在于pid调教不当导致响应慢了或者过充。。。前者说明p偏低。。。后者说明p偏高
加一瓶水上去提高重力位置后重力对姿态改变的影响最小化。。。。
所以我前面有提到说。。问最顶上楼主所要的“稳”是怎么个定义
小斯的设计是靠惯相机和电池悬挂后一体的惯性和机架惯性相对分离。。。拍出来稳是因为机体惯性对云台惯性影响最小化。。舵机用来补偿阻尼产生的带动。。。。
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-10 13:28
标题: RE: 四轴机架重心与稳定性的关系
王中王 发表于 2012-12-10 12:56
这是理论，实际上重力趋稳几乎对四轴没用，因为飞控的校正速度很快，其加速度是大于重力力臂产生的加速 ...
事实上，重力根本不产生力矩，所有的姿态变换都是由螺旋桨产生的力矩实现的，重心的远离只是造成了阻碍转动的力臂增大，从而使转动加速度减小，四轴的动作会变得缓慢，这样可以有效遏制感度过灵敏所造成的震荡，且重心在上在下效果同样，没有什么在上面更不好的说法。当然重心远离的缺点就是对电机的负荷更大
作者: 浪味仙 时间: 2012-12-10 13:49
很简单的问题啊。外力先不说。
多轴受力点肯定是重心。
但多轴飞行器在做动作时不一定是以重心为原点做机动动作，这样就会浪费一定的力矩。
我们暂且虚拟一个动作原点，当然，重心也是虚拟的。
两点重合，飞行器输出功率肯定最小，偏离会浪费力矩，更消耗功率。
输出功率小，自然就是稳定性最好的时候吧。我想的话。
重心高或低，只要是偏离动作原点的，应该都会不稳定的。
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 14:19
浪味仙 发表于 2012-12-10 13:49
很简单的问题啊。外力先不说。
多轴受力点肯定是重心。
但多轴飞行器在做动作时不一定是以重心为原点做机 ...
做功从耗电上的角度。。我同意滴
我的补充是
（相对于参照点。。。轴距**。。）
重心偏高时势能较大。。
在机体不水平时，做功倾向于到达更大的角度
在机体水平时有做功的倾向。。这个倾向会导致姿态从水平改变成不水平
重心偏低时。。
机体水平时。。势能最小。。。完全没地方变
机体不水平时。。。重力做功倾向于将机体转为水平
作者: 我是楼主 时间: 2012-12-10 14:32
争论至此，很明确，两方各执一词，甲方认为重心的高低不会产生一个使机架趋向转为水平的力，乙方认为会产生这个力。那么究竟孰是孰非呢？显然这样争论下去没有结局，来个高手一锤定音吧
作者: 端木殿 时间: 2012-12-10 14:38
作者: apy 时间: 2012-12-10 16:41
我觉小斯的重心好
作者: 浪味仙 时间: 2012-12-10 23:00
探讨呗，能学经验。
作者: junhui 时间: 2013-1-11 11:20
感谢各位的参与，本人的发帖，希望能祈祷抛砖引玉的效果
作者: junhui 时间: 2013-1-11 11:28
本帖最后由 junhui 于 2013-1-11 11:29 编辑
我是楼主 发表于 2012-12-10 14:32 
争论至此，很明确，两方各执一词，甲方认为重心的高低不会产生一个使机架趋向转为水平的力，乙方认为会产生 ...
重心低，确实不会在多轴上产生趋向平衡的力，但是能在微小的外界气流扰动的情况下（这个飞行过程始终存在)飞行器的姿态改变变得迟缓，总而言之，增加飞行器的惰性。
作者: 我是楼主 时间: 2013-1-11 11:50
junhui 发表于 2013-1-11 11:28
重心低，确实不会在多轴上产生趋向平衡的力，但是能在微小的外界气流扰动的情况下（这个飞行过程始终存 ...
重在交流，重在讨论
作者: scfox 时间: 2013-1-11 13:32
这个很有讨论价值。
作者: BH7IQP 时间: 2013-1-11 13:54
学习学习，谢谢分享！
作者: 俺还活着 时间: 2013-1-11 13:57
学学 看看
作者: zhen_sr 时间: 2013-1-11 17:05
继续顶
作者: 蝴蝶效应 时间: 2013-1-11 17:17
帮顶没做过！！！
作者: abccbef 时间: 2013-1-11 17:41
如何更稳？
作者: wyunk130 时间: 2013-1-11 19:35
正想学习下
作者: itsme 时间: 2013-1-11 19:40
好贴，谢谢分享！
作者: 千户长 时间: 2013-1-11 19:41
关心关心
作者: wuyan66311 时间: 2013-1-11 19:43
《论四轴机架重心与稳定性的关系》不错的论文
作者: cnta 时间: 2013-1-11 19:48
?????????
作者: arai 时间: 2013-1-11 20:41
即使让你们知道,上下左右,前后,所有设备该集中到中点,来增加飞控的平衡的稳定性又如何.
四轴也不是一台拿来玩,纯粹飞的机器,航拍起来,, 注定要各种设备在重心下面,谁也改变不了
这个现状.飞控的能力就是帮我们克服这些,而不是我们航拍的要把机器硬堆到中心去.再稳定
的机,不能挂上航拍设备,也是白搭.
作者: nazawk 时间: 2013-1-11 20:52
我看看...
作者: 枫 时间: 2013-1-11 21:13
看看
作者: 冷小运 时间: 2013-1-11 22:41
学习来的
作者: 小哥哥 时间: 2013-1-12 02:31
頂一下學習了
作者: 望三 时间: 2013-1-12 08:20
作者: liuqf 时间: 2013-1-12 08:23
技术帖，顶一个！
作者: XIEYUNFENG 时间: 2013-1-12 11:16
顶一下
作者: hfatw 时间: 2013-1-12 12:57
用同样的机子试试不就知道了
作者: laoniu1234 时间: 2013-1-12 13:02
学习中，一直想了解多轴重心与稳定~~
作者: luys 时间: 2013-1-12 13:22
帮顶
作者: lauslu 时间: 2013-1-12 13:43
看看。。。。。
作者: summer119 时间: 2013-1-12 15:41
`````````````````````
作者: 潜心学习 时间: 2013-1-12 20:18
学习学习，感谢分享
作者: 小狼的尾巴 时间: 2013-1-14 21:38
字太多了，留着慢慢看
作者: xlszmf 时间: 2013-1-14 22:02
学习中！
作者: 宠辱不惊2012 时间: 2013-1-14 22:23
这个需要有经验的积累
作者: yang62993259 时间: 2013-1-14 23:35
作者: XIEYUNFENG 时间: 2013-1-15 11:03
帮顶
作者: junhui 时间: 2013-1-16 18:11
arai 发表于 2013-1-11 20:41
即使让你们知道,上下左右,前后,所有设备该集中到中点,来增加飞控的平衡的稳定性又如何.
四轴也不是一台拿 ...
不是所有的航拍多轴，重心必定在下面的。玩模型，调试是很重要的，同样的设备到你手上和到别人手上，性能是不一样的。
作者: kusobug 时间: 2013-1-17 12:51
專業，收藏下！
作者: fenqing 时间: 2013-1-17 13:59
看一下。
作者: jiuaimx 时间: 2013-1-17 16:52
这个好。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者: feiwu 时间: 2013-1-17 18:41
不懂帮顶
作者: FinlayChyi 时间: 2013-1-17 18:54
慢慢看
作者: zhang950321 时间: 2013-1-17 19:01
顶一下，感觉非常有用
作者: driftangle 时间: 2013-1-17 19:04
学习！！！！！！
作者: wangjiaowwxy 时间: 2013-1-17 19:13
学习一下
，不错
作者: xubin1207 时间: 2013-1-21 00:22
但愿回复的值得
作者: surebo 时间: 2013-1-21 00:43
这个比较学术，学习一下
作者: qiangnubing 时间: 2013-1-21 23:58
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作者: hyp105 时间: 2013-1-22 13:14
说的都有道理
作者: 随风逐流 时间: 2013-1-22 21:32
没看完，做个记号，
作者: hujq538 时间: 2013-1-22 22:06
分享+学习中~~~~~~~~~~~~~~~~~
作者: xf_sh 时间: 2013-1-22 22:35
看看分析结果，看看看
作者: 611055853 时间: 2013-1-22 23:14
俄国反对法国德国
作者: 冰河001 时间: 2013-1-22 23:51
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作者: 冰河001 时间: 2013-1-22 23:52
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作者: 天穹 时间: 2013-1-23 09:45
本帖最后由 天穹 于 2013-1-23 10:03 编辑
"这不同于我们提篮子时篮子收到的力，篮子收到的力是始终竖直向上的，所以重的部位才会下垂，而在空气中飞行则不会有始终向上的力，机身一旦偏转那么拉力也跟着偏转了。"
有道理，就算重心再低，飞行器角速度的改变都是绕质心的，所以除了飞控的修正，只有作用于质心，方向竖直向下的重力和通过质心方向垂直于旋翼面的拉力，没有一个力能产生恢复力矩。
理论力学课只考82分的飘过...
作者: 天穹 时间: 2013-1-23 09:57
前面的魔友也提到了，质心远离轴心还是有一个好处的，转动惯量=质量*质量离质心距离的平方，所以这样能增大飞行器的转动惯量，当外界气流扰动时，角加速度会大大减小，一定程度上缓解了飞控修正的压力。但是静风条件下要想完成机动，需要费更多能量。
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