倾转旋翼

倾转旋翼平面

倾转旋翼被ArduPilot视为一种特殊类型的 四翼飞机。您应该从阅读四翼飞机开始 转到此倾转旋翼机之前的文档 具体文档。

在ArduPilot命名法中,倾转旋翼机是一种垂直起降飞机 悬停和向前飞行之间的过渡由 倾斜一个或多个转子,使其提供向前推力 向上推力。

注意

这与尾翼不同,尾在悬停和向前飞行之间移动时,自动驾驶仪和主机身会改变方向。请勿将以下信息用于尾部,某些参数是共享的,但请使用尾机平面中的说明。

倾转旋翼机的类型

ArduPilot 支持非常广泛的倾转旋翼机 配置。常见配置包括:

  • 倾斜四翼飞机,前两个电机倾斜

  • 倾斜四翼飞机,所有四个电机都倾斜

  • 前两个电机倾斜和后倾斜的倾斜三轴飞行器用于 偏航

  • 倾斜三轴飞行器,前两个电机倾斜和矢量偏航

  • 倾斜六轴飞行器,前四个电机倾斜

  • 倾斜翼,主翼与两个电机一起倾斜

  • 二元倾转旋翼机,其中倾斜机构只能处于两个位置之一

  • 连续倾转旋翼机,其中倾斜机构可以控制 从直线到直线的任何角度

  • 矢量倾转旋翼,其中左侧转子的倾斜度可以是 独立于正确电机的倾斜进行控制

与这些变体相结合的是使用副翼、升降机、 用于固定翼飞行的尾翼和其他控制面。有一个 可能的组合数量惊人,以及VTOL的实验 设计很常见。ArduPilot旨在支持非常广泛的 具有少量参数的倾转旋翼配置。

设置倾转旋翼

您需要做的第一件事是通过将Q_ENABLE设置为 1 来启用四平面支持,并通过设置 Q_TILT_ENABLE = “1” 来启用倾斜转子支持,然后选择正确的四平面框架类别和框架类型。

四平面框架类在Q_FRAME_CLASS。框架类为 根据您的车辆转子配置进行选择 徘徊。目前支持的倾转旋翼框架类别有:

框架类Q_FRAME_CLASS

四轴飞行器

1

六轴飞行器

2

八轴飞行器

3

八夸德

4

Y6

5

三轴飞行器

7

选择框架类后,您需要正确Q_FRAME_TYPEQ_FRAME_TYPE是框架的子类型。为 例如,对于四轴飞行器,框架类型 1 表示“X”框架和 帧类型 3 表示“H”帧。对于 Tri 和 Y6,将忽略此参数。

请参阅多旋翼飞行器的ArduCopter设置指南了解更多信息 有关选择帧类型的信息。

设置Q_ENABLE后,Q_FRAME_CLASSQ_FRAME_TYPE您将 需要重新启动。

倾斜面具

倾转旋翼最重要的参数是Q_TILT_MASK参数中的防倾掩模。

Q_TILT_MASK是电机可以倾斜的位掩码 车辆。您需要启用的位对应于电机顺序 您选择的框架类别的标准 ArduCopter 电机图,以及 帧类型,即。位 0 对应于电机 1。

例如,如果您有一个倾斜三轴飞行器,其中前两个电机 倾斜,然后您应该将Q_TILT_MASK设置为 3,即 2+1。

如果你有一个倾斜的四翼飞机,所有 4 个电机都倾斜,那么你应该 将Q_TILT_MASK设置为 15,即 8+4+2+1。

倾斜型

大多数倾转转子使用普通伺服来倾斜转子。这 允许自动驾驶仪在 范围从直上到直截了当。

一些倾转旋翼机具有二元机制,通常使用 收回舵机,自动舵仪可以命令舵机进入任一 完全向上或完全向前的位置,但不能要求倾斜 在两者之间的某个角度停下来。

最后,一些倾转旋翼机对偏航进行了矢量控制,它们可以 通过独立于右侧倾斜左转子来控制偏航 转子。

您需要使用 Q_TILT_TYPE 参数设置倾斜类型。有效值为:

倾斜类型Q_TILT_TYPE

连续的

0

二元的

1

矢量化

2

双旋翼

3

倾斜舵机

接下来,您需要配置哪些伺服输出将控制倾斜 可倾斜转子。

您可以使用以下伺服函数值进行控制。

倾斜控制SERVOn_FUNCTION

倾斜电机前部

41

倾斜电机前左

75

倾斜电机前右

76

倾斜电机后部

45

倾斜电机左后

46

倾斜电机后右

47

注意

对于矢量偏航应用,左右倾斜伺服系统将用于前部和/或后部。您应该选择正常和/或其他。TiltMotorsFrontTiltMotorsRear

倾斜反转和范围

您需要在倾斜舵机上设置参数 根据您的舵机方向。您应该进行调整,以便 在手动模式下,转子向前倾斜,在QSTABIL模式下 他们直指上方。SERVOn_REVERSED

您可能还需要调整SERVOn_MIN SERVOn_MAX 值来调整移动范围和每个移动的确切角度 用于向前飞行和悬停的伺服。

倾角

Q_TILT_MAX参数控制倾斜角度 连续倾斜车辆的过渡。它是以度为单位的角度 转子在等待过渡空速时将移动到 待到达。

正确的Q_TILT_MAX值取决于您需要倾斜的程度 为机翼提供足够的空速以提供大部分 电梯。对于大多数倾转旋翼机,默认值为 45 度是好的。

倾斜率

倾转转子的一个关键参数是它们移动倾斜的速度 在悬停和向前飞行之间转换时的伺服系统。

控制倾斜速率的两个参数是:

如果Q_TILT_RATE_DN为零,则Q_TILT_RATE_UP用于两者 方向。

您应该以多快的速度移动倾斜舵机取决于许多 因素,特别是您的车辆的调校效果 多旋翼飞行。一般来说,建议在 初始测试的缓慢过渡,然后缓慢加速 需要。

向上和向下的典型值为每秒 15 度。

请注意,倾斜速率有一些自动例外 ArduPilot 倾转旋翼机代码:

  • 切换到手动模式时的倾斜率为 90 度 第二。这为您提供了快速的前进飞行控制,以防手动 需要模式。

  • 完成前向转换后,电机将覆盖 每秒 90 度的任何剩余角度。

注意

对于二进制型倾斜舵机,这些速率应设置为伺服的实际测量速率,因为它独立于ArduPilot控制。

固定翼飞行中的倾斜稳定辅助

可以使用倾斜电机(如果不是 BINARY 倾斜类型)来帮助固定翼滚动和俯仰控制。如果Q_TILT_FIX_GAIN大于零,则激活此值,这决定了导致电机倾斜的控制需求。可实现的最大倾斜角度由Q_TILT_FIX_ANGLE参数决定。建议从 0.1 开始表示Q_TILT_FIX_GAIN,然后逐步提高到所需的响应。

要设置伺服运动的范围,请参阅倾斜转子伺服设置

矢量偏航

矢量偏航飞机将左右旋翼分别倾斜至 在悬停中控制偏航。这降低了机械复杂性 倾斜三轴飞行器,因为它避免了后部需要倾斜伺服器 用于偏航控制的电机。

要设置矢量偏航飞机,您需要设置 Q_TILT_TYPE =2,并且 还Q_TILT_YAW_ANGLE设置为倾斜电机的角度(以度为单位) 可以上升超过90度。

例如,如果您有一个带有矢量偏航的倾斜三轴飞行器,并且您的 电机可以从向前飞行总共倾斜 110 度, 那么你的Q_TILT_YAW_ANGLE将是 20,因为这是超过 90 的角度 倾斜机构可以达到的程度。

您还需要将两个倾斜舵机设置为 =75 左前倾,右前倾=76。SERVOn_FUNCTIONSERVOn_FUNCTION

要设置伺服运动的范围,请参阅倾斜转子伺服设置

非矢量偏航

非矢量偏航飞机(Q_TILT_TYPE = 0 或 1)需要倾斜伺服器进行偏航控制。

如果框架是三轴飞行器,则需要设置前倾斜舵机,并使用 设置用于偏航控制的伺服器。您应该用Q_M_YAW_SV_ANGLE设置偏航舵机的最大倾斜角度(以度为单位)。此倾斜角度假定 和 表示 +/- 90 度,表示 0 度倾斜。SERVOn_FUNCTION=41SERVOn_FUNCTION=39SERVOn_MINSERVOn_MAXSERVOn_TRIM

注意:通常是电机 7 的输出功能,但在非矢量偏航倾转旋翼旋翼三轴飞行器中,偏航伺服通过 = 39 进行控制。SERVO_FUNCTION=39SERVOn_FUNCTION

如果要设置 BLEHeli esc 遥测,则需要将Q_M_PWM_TYPE设置为 4 (DShot 150),将遥测信号连接到串行端口,并将其设置为 23。SERIALn_PROTOCOL

请注意,如果要在非矢量偏航三轴飞行器中使用 BLHeli 直通设置或遥测, 不得将SERVO_BLH_AUTO设置为 1。相反,将SERVO_BLH_MASK设置为输出位掩码 的伺服通道实际连接了 BLHELI-ESC。

例如,如果您的电机连接到伺服 9、10、11(pixhawk1 的前三个辅助输出),请将 SERVO_BLH_MASK 设置为 1792。

双旋翼倾转旋翼机

这是倾转旋翼四翼飞机的一个特例。设置有点不同,但配置实际上是普通的四平面并执行四平面转换。要设置此车辆配置:

电机和倾斜设置

对于电机和倾斜舵机,您应该为左右电机以及左右电机的两个倾斜舵机以及左右电机油门设置SERVOn_FUNCTION值。

倾斜伺服限位的设置与其他倾斜转子略有不同。要设置正常的倾斜转子范围,您需要设置Q_TILT_YAW_ANGLE,然后设置倾斜伺服的最小和最大输出范围,以便在工作台上的 QSTABLIZE 中垂直,在手动中保持水平。修剪值将被忽略。

对于这种框架类型,倾斜伺服器的 MIN 设置水平位置,修剪垂直位置,最大向后(最大垂直起降偏航)。在这种情况下,用户必须设置垂直方向向前偏航量的Q_TILT_YAW_ANGLE(应与后向角度匹配,以防止在一个方向上出现不对称的偏航权限)。

注意

如果必须反转倾斜伺服以获得正确的方向,则可以交换 MIN 和 MAX。

否则,此帧类型符合法向偏航倾转旋翼 QuadPlane 过渡和参数。

倾转转子运动设置

也:

倾转转子伺服设置

倾斜翼襟翼仿真

倾斜翼 倾斜旋翼是整个机翼旋转的地方,而不是电机。这些机架使用“TiltMotorsFront”(41)来倾斜整个机翼以进行固定翼或垂直起降操作。SERVOx_FUNCTION

您还可以将机翼设置为像(或除了)普通手动控制或自动襟翼一样倾斜,机翼将在固定翼模式下倾斜,就像襟翼激活一样。襟翼完全伸展时的机翼倾斜量由Q_TILT_WING_FLAP参数设置,当全襟翼激活时,机翼倾斜高达 15 度。

飞行前检查

除了对四翼飞机进行正常的飞行前检查外,您 应该通过在手动和 MANUAL 之间切换来检查您的倾转旋翼过渡 地面上的Q稳定模式。确保倾斜移动 平稳,伺服系统针对正确的转子正确调整 角度。

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