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多旋翼螺旋槳反扭力矩計算

生活 更新时间:2024-09-29 05:31:57

四旋翼動力學建模-陀螺力矩

無人機旋翼通過高速旋轉産生升力,此時轉軸相當于一個陀螺,高速旋轉的陀螺是非常穩定的,具有保持自身軸向不變的能力,如果有外力想改變陀螺轉軸的方向,則會産生一個陀螺力矩來抵抗這種改變。回顧無人機姿态動力學方程

多旋翼螺旋槳反扭力矩計算(四旋翼動力學建模-陀螺力矩)1

其中為陀螺效應産生的力矩,其計算方程可表示為

多旋翼螺旋槳反扭力矩計算(四旋翼動力學建模-陀螺力矩)2

為電機轉軸和螺旋槳的轉動慣量,為電機轉動角速度,為轉軸角速度,因為電機轉軸與機體固連,所以轉軸角速度為機體角速度。

将上述方程向量叉乘展開,陀螺力矩可簡化為

多旋翼螺旋槳反扭力矩計算(四旋翼動力學建模-陀螺力矩)3

針對X形四旋翼,将四個軸的陀螺力矩相加,可得

多旋翼螺旋槳反扭力矩計算(四旋翼動力學建模-陀螺力矩)4

多旋翼螺旋槳反扭力矩計算(四旋翼動力學建模-陀螺力矩)5

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