Перейти к содержанию

Как сделать ваш квадрокоптер более устойчивым (обычно и на ветру)

Если у вас есть квадрокоптер, то вы знаете, насколько нестабильными могут быть эти дроны. Есть много вещей, на которые люди обращают внимание при покупке дрона, и стабильность — одна из них. Если вы похожи на меня, то вы купили квадрокоптер только для того, чтобы обнаружить, что его трудно заставить работать стабильно. 

Никому не нужен нестабильный дрон, и я не исключение. Это заставило меня задаться вопросом, сколько других людей задавались этим же вопросом. Итак, вот ответ, который, надеюсь, поможет вам с той же проблемой, что и у меня. 

Чтобы сделать ваш квадрокоптер более стабильным, вы должны настроить контроллер, иметь хорошие пропеллеры, хорошую раму и использовать низкие настройки P и D. Это заставит ваш квадрокоптер медленнее колебаться пропеллерами, что облегчит полет и сохранит устойчивость. 

Есть много других вещей, которые вы можете попробовать, которые я использовал в тот или иной момент, и я расскажу о них в оставшейся части этой статьи. Если вы ищете отличный стабильный квадрокоптер, вы можете найти его по ссылке нажав здесь

Делаем ваш квадрокоптер более устойчивым

Идеальная настройка ПИД-регулятора сделает ваш квадрокоптер в некоторой степени стабильным. Есть и другие аспекты, о которых вы должны позаботиться, чтобы ваш квадрокоптер был стабильным.

  • Балансировка полезной нагрузки.
  • Правильный выбор пропеллеров в зависимости от вашей полезной нагрузки — неправильный выбор пропеллеров повысит маневренность квадрокоптера, что, в свою очередь, снизит устойчивость.
  • Двигатели следует выбирать по уравнению Эбботта.
  • Рама квадрокоптера должна быть изготовлена ​​из очень стабильного материала, такого как стекловолокно.
  • Если вам нужно развернуть камеры на вашем квадрокоптере, вам следует использовать амортизирующие подвесы, чтобы сделать ваш квадрокоптер более устойчивым во время полета.

Повышение устойчивости квадрокоптера другими способами. 

Стабильность квадрокоптера в воздухе не является тривиальной задачей. Баланс квадрокоптера зависит от гармоничной работы всех его частей. Вот факторы, влияющие на стабильность квадрокоптера:

  • вибрация 

Вибрация перегрузит датчик и приведет к неточным показаниям. Когда вы балансируете гребные винты, они значительно снижают вибрацию, что, в свою очередь, повышает устойчивость. Изоляция платы IMU от вибрации значительно улучшит стабильность.

  • Выбор пропеллера

YВы можете улучшить устойчивость самолета, выбрав винт с меньшим шагом. Винт с большим шагом вытесняет больший объем воздуха, создавая турбулентность и вызывая раскачивание самолета во время зависания. Выбор винта с меньшим шагом уменьшит количество путаницы.          

  • Настройки ПИД-регулятора

Использование низких значений P и D уменьшит колебания, но также создаст вялость самолета. Используя код ArduPirates или ArduCopter, сюрприз D контролирует допуск того, насколько быстро самолет будет выравниваться. Более низкое значение позволит получить более превосходный тангаж или крен перед тем, как самолет попытается восстановиться. Хорошим тестом для определения оптимальной настройки D является зависание дрона на высоте 8-10 дюймов над землей, а затем снижение газа до 25%.

Если ремесло начинает перекомпенсировать, то значение D слишком велико. Опускайте окружающую среду до тех пор, пока самолет не компенсирует это. Другой параметр, который вы должны изменить, — это параметр P. Параметр P определяет, какая мощность выделяется для удержания коптера в горизонтальном положении. Более высокая среда заставит самолет колебаться. Более низких настроек будет недостаточно, чтобы удержать самолет на одном уровне. Этот параметр особенно важен, если вы планируете вывезти самолет на улицу.

Более низкая настройка будет идеальна для полета в помещении, но если вы выведете дрон на улицу, то вскоре обнаружите, что ветер превратит ваш самолет в воздушного змея. Для свободного полета потребуется более высокая настройка p.   

Как сделать квадрокоптер более устойчивым на ветру

В Японии исследователи обнаружили, что устойчивость беспилотных летательных аппаратов при сильном ветре может быть улучшена за счет наклона роторов дронов наружу на 20 градусов. Японские ученые обнаружили, что квадрокоптеры летают более стабильно, когда лопасти их винтов развернуты наружу на 20 градусов.

Квадрокоптеры с несколькими роторами стали намного меньше с начала века, и у них есть несколько применений, включая инспекцию, наблюдение и логистику. Мультироторная установка позволяет как вертикальный взлет, так и зависание в штилевых условиях, но они неустойчивы на ветру.

В ветреную погоду роторы хлопают, и дрон поднимается вверх при встречном ветре. Килевая качка может произойти из-за трех факторов: сопротивления корпуса, вызванного асимметрией распределения потока на несущих винтах на ветру и разницы тяги между передним и задним несущими винтами.

В настоящем исследовании, проведенном в Университете Тохоку, была поставлена ​​задача оценить, сможет ли отдельное наклонение лопастей ротора превзойти контроль над беспилотниками с четырьмя роторами при ветре. Команда сначала приблизительно оценила, как передние роторы обожали воздушный поток над задними роторами. Они обнаружили, что при наклоне дрона в полете на 75 градусов воздушный поток над каждой лопастью ротора остается изолированным. Однако увеличение угла до 90 градусов и выше означало, что воздушный поток над передними роторами влиял на поток задних роторов.

Затем они проверили различные углы крепления несущих винтов и их влияние на тангаж квадроцикла. Ученый использовал квадроцикл, помещенный в аэродинамическую трубу, и измерял влияние наклона наружу и внутрь лопастей ротора под пятью различными углами. Они поняли, что, наклонив все четыре винта на 20 градусов наружу, тангаж дрона снизился на 26 процентов!

Автор пришел к выводу, что наклон несущих винтов наружу минимизирует время тангажа четырехроторных дронов при ветре. В их работе могут быть предложения как для любителей, так и для экспертов, которые хотят использовать многороторные беспилотные аппараты для обследования ветряных турбин и мест стихийных бедствий или для спасательных работ.

Как починить квадрокоптер, который не стабилен при зависании

Вам не составит труда поддерживать квадрокоптер, стабильную высоту и положение при зависании в воздухе. Если вы заметили, что ваш квадрокоптер наклоняется в ту или иную сторону или с трудом поддерживает стабильную высоту зависания, это сигнал, уведомляющий вас о том, что с квадрокоптером что-то не в порядке. Ниже приведены шаги по устранению проблемы

  • Попробуйте заменить пропеллеры, либо купив новые, либо переставив их на другой ротор. Скорее всего, один или два ваших винта повреждены и не могут обеспечить такую ​​же подъемную силу для вашего квадрокоптера, как два или три других. В таком случае одному или двум вашим двигателям придется работать больше, чем другим, что может вызвать проблемы со стабильным зависанием и проблемы с общим состоянием вашего квадрокоптера.  
  • Вы захотите проверить руководство квадрокоптера, чтобы проверить, как запустить акселератор и калибровку электронного контроля скорости. Эти калибровки позволят вам установить, как будут работать ваши двигатели. Если что-то идет не так, это может быть просто признаком того, что ваши калибровки вышли из строя.
  • Иногда двигатель квадрокоптера нуждается в правильной смазке. Вам следует ознакомиться с советами руководства пользователя о том, как разобрать квадроцикл, смазать двигатель или поискать, есть ли руководство, как это сделать для вашей конкретной модели.