[发明专利]一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法

摘要

本发明涉及了一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法，针对四旋翼飞行器的桨叶旋翼和机身部分，采用实验测量和数学计算相结合的方法，先构建动力学模型；然后搭建专用实验平台并进行动力学模型中旋翼升力系数和旋翼扭力系数的测量；最后对机体进行等效代换，将复杂的机体结构抽象为几个主要部分后按照物理定义直接进行转动惯量计算。本发明解决了风洞试验昂贵或是购置专业机械测量仪器高成本的问题，同时在细节处理上，采用三角架实验平台结构，避免了地面效应和旋翼生产的气流对电子秤测量影响的问题，在旋翼背面粘贴反光条提高了红外线转速仪的测量精度。通过简化模型，极大的减少了计算工作量。

主权项

一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法，其特征在于：针对四旋翼飞行器的桨叶旋翼和机身部分，采用实验测量和数学计算相结合的方法，先构建动力学模型；然后搭建专用实验平台并进行动力学模型中旋翼升力系数和旋翼扭力系数的测量；最后对机体进行等效代换，将复杂的机体结构抽象为几个主要部分后按照物理定义直接进行转动惯量计算；具体包括如下步骤：步骤S1：建立动力学模型：步骤S2：旋翼升力系数测量实验平台搭建：步骤S3：旋翼升力系数测量实验：步骤S4：旋翼扭力系数测量实验平台搭建：步骤S5：旋翼扭力系数测量实验：步骤S6：测量结果的单位换算和数据拟合：步骤S7：机体转动惯量计算；其中，步骤S2中所述旋翼升力系数测量实验平台按以下方式搭建：三个支架构成一个三角架且在三个支架的结合点以上留有竖直上端，无刷电机与电子调速器以及无线接收机安装在竖直上端上；无刷电机连接电子调速器，电子调速器接通锂电池构成动力系统，电子调速器与无线接收机连接，遥控器和无线接收机进行对码后构成控制系统；一个旋翼安装在无刷电机上，在旋翼的背面粘贴反光条，红外线转速表安装在旋翼正下方的竖直支架上，最后将整个三角架的各支架放置在三个电子秤上，保持各支架在同一水平高度；三个电子秤均位于同一水平基准上。