关于固定翼航模及四旋翼无人机基础总结的太棒了

   一、机架

  四轴常见轴距：250mm、330mm、380mm、450mm、500mm
  重量参考：冲浪者600g，植保无人机15kg左右，大疆八轴s1000是4.4kg，六轴s8000不知道多重，反正贼重。
  
  

  

  二、电机参数

  1、电机的尺寸和KV值

  

• 尺寸：如2212，指直径22mm高度12mm。
  
• KV值：低的有3-5百，高的有3-5千，表示 电压每升高1V，电机增加的转速。
  
  

  

  

  电机参数参考：1.2m滑翔机2216/1400kv，1.4m冲浪者2212/2200kv
  2、KV值与力、桨的关系

  KV值越大，速度越快，但是力量越小；KV值越小，速度越慢，但是力量越大；如果不能理解的，可以想想汽车的档位，汽车挂一档时，力量最大，但是速度最慢，挂五档时，力量最小，但速度最快。
  一般相对而言： KV值低的电机，绕线细，匝数多，转速慢，扭力大，载重大，适合配大桨。 KV值高的电机，绕线粗，匝数少，转速快，扭力小，载重小，适合配小桨。
  扭矩：扭矩用来克服空气阻力的 输出的扭矩是要和阻力匹配的 多大阻力就是多大扭矩 螺旋桨受到的阻力和桨的直径 螺距 桨面积大小都有关系 关系最大的就是直径 所以大螺旋桨 阻力就大 就要让电机输出的扭矩也大 kv越小相同电压下转速越小 P=FV 因而力量越大 所以kv就要低一些 这样才能把更多的功率分配到力量上 也就是扭矩上
  三、桨叶参数

  1、桨叶的直径和螺距

  比如标识9450的桨叶，就是转动圆周直径9.4英寸，叶片螺距50度。
  2、桨叶选配

  桨叶与空气的作用力，除了产生垂直向上的推力外，还产生横向的水平推力，使空气旋转。一般希望横向推力越小越好。螺距越大，横向推力越大，力效越低。 四旋翼采用2只电机正转，2只电机反转，以相互抵消横向推力。飞机改变航向，要用到横向推力。
  选配桨叶，要根据四旋翼的载重，电机的性能指标，选配合适的桨叶，达到最佳效率。
  一般低速电机配大浆，高速电机配小浆。载重量大配大桨，载重量小配小桨。选用细长的桨叶，效率会更高。
  选配的桨叶面积越大，推力越强，四旋翼为了维持飞行平衡，就自动降低电机转速，电机转速越低，电流越大，发热多，能耗高。所以，用同样一块电池，采用大面积桨叶，飞行时间会短一些。
  3、电机与桨叶搭配表

  仅供参考：
  采用三节锂电池串联的电池组（3S），电池组电压11.1V；
  

• KV900-1000的电机配1060或1047浆，9寸浆也可以。
  
• KV1200-1400配950（9寸浆）至8*6浆
  
• KV1600-1800左右的7寸至6寸浆
  
• KV2200-2800左右的5寸浆 KV3000-3500左右的4530浆
  
  

采用两节锂电池串联的电池组（2S），电池组电压7.4V；
  

• KV1300-1500左右用950浆
  
• KV1800左右用760浆
  
• KV2500-3000左右用5X3浆
  
• KV3200-4000左右用4.5x3.0浆
  
  

四、电池与电调

  电池容量：2200mAh，表示以2200MA电流放电，能提供1小时电能
  放电倍率C：指电池的放电能力，最大电流是：容量与放电倍率C的乘积，如5400MAH,30C的电池，最大短路电流是：5.4X30=162A（安培），四旋翼采用无刷电机，功率很大，工作电流大，可达到10几安培，所以航模电池放电倍率大的电池组，一般是20C，30C，40C
  五、航模电子设备连线图解

  1、固定翼整机

        
  

  
      常见固定翼连线      
  2、多旋翼整机

        
  

  
      穿越机连线举例      
   
        
  

  
      Pixhawk连线（rx接收机、esc电调、servo舵机、power distribution分电板、voltage/current电压/电流）      
        
  

  
      Pixhawk连线      
  3、接收机

        
  

  
      pwm接收机与飞控连线      
        
  

  
      某ppm与pwm转接器      
   
  4、带***us输出的接收机与舵机的连接方式

        
  

  
      多通道连接常规舵机      
        
  

  
      ***us通道连接***us舵机      
  5、数传系统

        
  

  
      某数传系统      
  6、滑翔机采购清单

        
  

  
      某1.2滑翔机采购清单      
  六、电机、运动与坐标系（以下都以X型四旋翼为例）

  1、四旋翼航向与电机转向关系

  
  

  

  
  

  

  2、电机转速与飞机四个通道运动关系

  关于四旋翼的横滚、俯仰、偏航运动，网上那么多资料都说的是十字型的。
  但是，实物到手看看两个电机还是一个电机在打头阵就知道了，拿到实物的四旋翼无人机百分之90都是X型机架！！！市面上卖的航拍的大疆的、迷你的PCB板儿有刷的、穿越机的，包括做科研自己攒的都是X型。十字型根本不好用、没人用、用不着啊，除了控制理论领域。
  所以十字型、X型资料鱼龙混杂。X型四旋翼运动时电机变化根本不是那种画的很漂亮的、流传很广的十字型示意图的俯仰、横滚、偏航，x y z坐标系定义也根本不一样。
  
  

  

  
  

  

   
  
  

  

  
  

  

  3、四旋翼无人机姿态表示：坐标系与欧拉角的定义关系

  （1）机体坐标系的表示

  
  

  

  （2）欧拉角定义

  将欧拉角定义为：飞机从世界系变化到机体系（从大地→飞机的目标姿态），分别绕着自己的x、y、z轴旋转了ϕ、θ、ψ。
  用欧拉角进行姿态表示，其变化能够表示出机体旋转角速度。
  
  

  

  七、PID

  
  

  

  八、基于ROS、Gazebo、hector_quadrotor模型的无人机编队仿真系统框架图