Dit protocol karakteriseert hexacopter stuwkracht en aerodynamica. Voor dit experiment gebruikten we commercieel verkrijgbare, off-the-shelf componenten voor de hexacopter, en de details zijn vermeld in Tabel 2. Voor de vluchtcontroller hebben we een open-source autopilot geselecteerd, Librepilot,9 omdat deze flexibiliteit bood om individuele motorcommando's uit te geven aan de hexacopter.
De teststand voor het monteren van de belastingcel en hexacopter werd in eigen beheer vervaardigd met gelamineerd multiplex en wordt getoond in Figuur 2. Let er bij het ontwerpen van de teststand op dat deze nauwkeurige aanpassing van de hoek van aanval van de multicopter moet toestaan en voldoende stijf moet zijn om buigkrachten en trillingen te weerstaan die ontstaan bij het bedienen van de motoren.
Een 6-assige belastingcel is gemonteerd op de teststand en verbonden met de data-acquisitiekaart, zoals getoond in Figuur 3. Aerodynamische en stuwkracht worden gevoeld in het lichaamskader van de hexacopter door de belastingcel. Spanningsmetergegevens passeren een signaalversterker. De data-acquisitie (DAQ) kaart verwerft vervolgens de analoge kracht en koppelcomponenten met behulp van een kalibratieprocedure die door de belastingcelfabrikant wordt verstrekt. De DAQ-kaart slaat deze waarden vervolgens op in een hogesnelheidsbuffer en later op een permanente schijf.
Voor dit protocol bepaal je eerst de krachten die door de individuele motoren worden gegenereerd. Bepaal vervolgens de krachten die op het kale airframe inwerken, gevolgd door het bepalen van de krachten die door de hele hexacopter worden gegenereerd als functie van motor RPM-commando's. Geef dezelfde RPM-commando's door aan alle motoren voor elke test.
1. Dynamometer Experiment
De dynamometer staat directe meting van parameters toe, inclusief stuwkracht, koppel, RPM, batterijspanning en stroom. Parameters zoals elektrische vermogen, mechanisch vermogen en motorefficiëntie kunnen vervolgens worden afgeleid uit vergelijkingen (3), (4) en (5).
2. Statische stuwkracht test
3. Dynamische stuwkracht test
Voer een reeks windtunneltests uit om de lineaire aerodynamische krachten van de hexacopter, voornamelijk lift en weerstand, te karakteriseren en te analyseren over een verscheidenheid aan luchtsnelheden en invalshoekhoeken. Tijdens de windtunnelexperimenten wordt aangenomen dat de hexacopter in stabiele vliegomstandigheden is. Daarom is de grootte van de hexacopter snelheidsvector dezelfde als luchtsnelheid en wordt horizontaal in het wereldkader aangenomen. Lift en weerstandskrachten zijn voornamelijk te wijten aan de luchtstroom rond de hexacopter. Merk op dat lift en weerstandskrachten worden aangenomen om de totale lift en totale weerstand op hexacopter te karakteriseren; zijkrachten zijn verwaarloosbaar.
De experimentele procedure die in dit experiment wordt uitgevoerd, is vergelijkbaar met die gerapporteerd in Foster10 en Russell11. Tijdens windtunneltests werd de hexacopter aangedreven door een voedingsconverter aangesloten op netvoeding (AC) om consistente vermogens- en spanningsniveaus gedurende alle tests te garanderen. Merk op dat motoren bij hoge RPM's aanzienlijke stroom kunnen verbruiken; gebruik lage gauge en korte lengte draad om een aanzienlijke spanningsval over de draad tijdens bedrijf te voorkomen.
Bron: Prashin Sharma en Ella M. Atkins, Department of Aerospace Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI
Multicopters worden populair voor v…
Hoofdstukken in deze video
0:01
Concepts
3:01
Dynamometer Experiment
4:18
Static Text
5:51
Dynamic Thrust Test
7:57
Results
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.