Ce protocole caractérise la poussée et l'aérodynamique des hexacopters. Pour cette expérience, nous avons utilisé des composants disponibles dans le commerce et disponibles sur le marché pour l'hexacopter, et les détails sont fournis dans le tableau 2. Pour le contrôleur de vol, nous avons sélectionné un pilote automatique open-source, Librepilot,9 car il a fourni la flexibilité pour commander les commandes motrices individuelles émises à l'hexacopter.
Le banc d'essai pour le montage de la cellule de charge et de l'hexacopter a été fabriqué à l'interne à l'aide de contreplaqué stratifié et est représenté à la figure 2. Lors de la conception du banc d'essai, notez qu'il doit permettre un ajustement précis de l'angle d'attaque du multicopter et être suffisamment rigide pour résister aux forces de flexion et aux vibrations créées lors de l'exploitation des moteurs.
Une cellule de charge à 6 axes est montée sur le banc d'essai et connectée au tableau d'acquisition de données, comme le montre la figure 3. Les forces aérodynamiques et de poussée sont senties dans le cadre du corps de l'hexacopter par la cellule de charge. Les données de la jauge de contrainte passent à travers un conditionneur de signal. Le conseil d'acquisition de données (DAQ) acquiert ensuite la force analogique et les composants de couple à l'aide d'une procédure d'étalonnage fournie par le fabricant de cellules de charge. Le conseil DAQ stocke ensuite ces valeurs dans un tampon haute vitesse et plus tard sur disque permanent.
Pour ce protocole, d'abord, déterminer les forces générées par les moteurs individuels. Déterminez ensuite les forces agissant sur la cellule nue, puis déterminez les forces générées par l'hexagone entier en fonction des commandes de rPM moteur. Émettre les mêmes commandes RPM à tous les moteurs pour chaque test.
1. Expérience Dynamomètre
Le dynamomètre permet de mesurer directement les paramètres, y compris la poussée, le couple, le régime, la tension de la batterie et le courant. Des paramètres tels que la puissance électrique, la puissance mécanique et l'efficacité motrice peuvent alors être dérivés d'équations (3), (4) et (5).
2. Test de poussée statique
3. Test de poussée dynamique
Effectuez une série d'essais en soufflerie pour caractériser et analyser les forces aérodynamiques linéaires de l'hexacopter, principalement la portance et la traînée, sur une variété de vitesses et d'angles d'incidence. Pendant les expériences en soufflerie, on suppose que l'hexacopter se trouve dans des conditions de vol stables. Par conséquent, l'ampleur du vecteur de vitesse hexacopter est la même que la vitesse et supposé horizontale dans le cadre mondial. Les forces de levage et de traînée sont principalement dues à l'écoulement de l'air autour de l'hexacopter. Notez que les forces de levage et de traînée sont supposées caractériser la portance totale et la traînée totale sur l'hexacopter; les forces latérales sont négligeables.
La procédure expérimentale effectuée dans cette expérience est similaire à celles rapportées dans Foster10 et Russell11. Pendant les essais en soufflerie, l'hexacopter a été conduit par un convertisseur d'énergie branché sur la puissance du bâtiment (AC) pour assurer des niveaux de puissance et de tension constants tout au long de tous les essais. Notez que les moteurs à RPM élevés peuvent consommer le courant appréciable ; utiliser la jauge basse et le fil de courte longueur pour empêcher la chute de tension appréciable à travers le fil pendant l'opération.
Source: Prashin Sharma et Ella M. Atkins, Department of Aerospace Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI
Les multicopoptères sont de plus…
Chapitres dans cette vidéo
0:01
Concepts
3:01
Dynamometer Experiment
4:18
Static Text
5:51
Dynamic Thrust Test
7:57
Results
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