多旋翼无人机简介复习课程
多旋翼无人机技术基础课件
响应信息，并把其响应同目的要求相比较，进行工作调整。 这种行动后果的响应信息就称为反馈信息，当行动响应同目 标要求一致，控制过程便告完成；当行动响应效果偏离目标 甚至背道而驰时，就需要对系统进行调节，使其逐步接近目 标，最后使系统能得到合理的发展。
3．前馈控制 前馈控制是没有反馈信息的控制系统，只有前馈的控制
信息通道，通常只应用于比较简单的场合，在工程建设项目 中较少采用。
多旋翼无人机的定义
1．旋翼驱动方式的分类
（1）旋翼由发动机驱动的旋翼机 （2）旋翼无发动机驱动的旋翼机
2．无人机、航空模型和航模运动
（1）无人机 英文为Unmanned Aerial Vehicle，缩写MAV。 （2）航空模型 （3）航模运动 （4）航模级多旋翼无人机
2．多旋翼无人机飞行机组
（1）驾驶员 （2）机长 （3）观测员 （4）运营人
3．载人多旋翼飞行器和旋翼自转状态
多旋翼无人机的外形结构
（1）以旋翼数量划分
根据多旋翼无人机所具有的旋翼数量可分为4、6、8、 12、16、18、24、36旋翼等多种类型。
（2）以旋翼分布位置划分
根据最前与最后两个旋翼轴的连线与机体前进方向是否 在同一直线上，划分为“I”型（或称为“+”型）和“X”型两种。 其他类型，包括“V”型，“Y”型和“IY”型等
（18）实现载人化，搭乘旅客作为便捷的交通运输工具等。
多旋翼无人机分类方法
1、按动力装置划分 （1）油动多旋翼无人机 （2）电动多旋翼无人机
2、按外形结构划分 3、按用途划分 4、按重量划分 5、按控制方式划分 6、按市场定位划分 7、按有无载客能力划分
多旋翼无人机教案
多旋翼无人机教案多旋翼无人机教案一、教学目标1、了解多旋翼无人机的结构及工作原理；2、掌握多旋翼无人机的飞行操作技巧；3、理解多旋翼无人机在各个领域的应用；4、提高学生对科技的兴趣，培养他们的实践能力。
二、教学内容1、多旋翼无人机基础知识1、多旋翼无人机的定义、分类及特点；2、多旋翼无人机的结构组成。
2、多旋翼无人机的工作原理1、电机和电调的工作原理；2、遥控器的操作原理；3、飞行控制系统的组成及工作原理。
3、多旋翼无人机的飞行操作技巧1、起飞和降落的注意事项及操作技巧；2、平飞、转弯、升降等基本飞行技巧；3、紧急情况下的应急处理方法。
4、多旋翼无人机在各个领域的应用1、农业、环保、救援等领域的应用；2、多旋翼无人机在摄影、影视制作等方面的应用。
三、教学方法1、理论讲解：通过PPT、视频等形式向学生讲解多旋翼无人机的基本知识和工作原理；2、实践操作：通过实际操作让学生掌握多旋翼无人机的飞行操作技巧；3、案例分析：通过案例分析让学生了解多旋翼无人机在各个领域的应用；4、互动讨论：让学生分组讨论，分享学习心得和体会。
四、教学步骤1、导入新课，介绍多旋翼无人机的基本知识和特点；2、讲解多旋翼无人机的工作原理，通过实验和演示让学生理解；3、讲解多旋翼无人机的飞行操作技巧，通过实际操作让学生掌握；4、分析多旋翼无人机在各个领域的应用，通过案例让学生了解；5、学生分组讨论，分享学习心得和体会；6、布置作业，让学生进一步巩固所学知识。
五、教学评估1、通过课堂提问和练习来检测学生对多旋翼无人机的基本知识和操作技巧的掌握情况；2、通过作业和实际操作来评估学生对多旋翼无人机的应用能力；3、通过学生分组讨论和分享来评估他们的学习效果。
六、教学资源1、PPT或视频资料：用于讲解多旋翼无人机的基本知识和工作原理；2、实验和演示器材：用于演示多旋翼无人机的工作原理和飞行操作技巧；3、案例和分析资料：用于分析多旋翼无人机在各个领域的应用。
多旋翼无人机技术基础课件2
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4．翼型的极曲线
把翼型升力特性和阻力特性结合起来，构成表示翼型升 力系数和阻力系数的关系曲线，称为极线。
从极线中还可以找出五个特征点：
①型阻系数最小值Cxmin点。 ②最有利状态点（Cy/Cx）max点。 ⑧最经济状态点（Cy3/2/Cx）max点。 ④升力系数最大点Cymax点。 ⑤零升阻力系数Cx0点。
翼型的主要类型（1）
翼型一般都有名称，是用设计者或者研究机构名字的缩写加上数字来 表示的。随着航空科学的发展，世界各主要航空发达的国家都设计出了大 量高性能的翼型，建立了各种翼型系列。美国有NACA系列，德国有DVL 系列，英国有RAE系列，俄罗斯有ЦΑΓИ系列等。这些翼型的资料包括几 何特性和气动特性，可供飞行器气动设计人员选取合适的翼型。
影响翼型空气动力的因素（3）
3．音障 音障是一种物理现象，当飞行器的速度接近音速时，将 会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果，会造成 震波的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音 速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后， 从飞行器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，这股震波如爆 炸一般，故称为音爆或声爆。 强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行 器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。而音障不单单仅 有声波，还有来自空气的阻力，对于多旋翼无人机旋翼而言 ，当旋翼桨叶桨尖接近1马赫时，桨叶前方急速冲来的空气 不能够像平常一样通过旋翼扩散开，于是气体都堆积到了旋 翼和机体的周围，产生极大的压力，也会引发出一种看不见 的空气旋涡，俗称“死亡漩涡”，这也被叫做音障，如果旋翼 和机体不作特殊加固处理，那么将会被瞬间摇成碎片。
多旋翼无人机飞行安全保障措施
多旋翼无人机教案设计课程
哈尔滨四通技工学校第三教学站延寿农民工综合培训学校多旋翼无人机操作教案二0一七春季生便，稳定性高且携带方便。
常见的多旋翼飞行器。
3、四旋翼，六旋翼和八旋翼，被广泛用于影视航拍、安全监控、农业植保、电力巡线等领域（多旋翼无人机）（航拍无人机）（固定翼无人机）课程后记学员对无人机的用途很有兴趣（无人机的组成及构造）2、机架：机架是指多旋翼飞行器的机身架，是整个飞行系统的飞行载体。
一般使用高强度重量轻的材料，例如碳纤维、PA66+30GF等材料。
3、电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
在整个飞行系统中，起到提供动力的作用。
4、电调全称电子调速器，英文electronic speed controller,简称ESC。
在整个飞行系统中，电调主要提供驱动电机的指令，来控制电机，完成规定的速度和动作等。
5、电池是将化学能转化成电能的装置。
在整个气动力扭矩效应全被抵消。
与传统的直升机相比，四旋翼飞行器的优势：各个旋翼对机身所产生的反扭矩与旋翼的旋转方向相反，因此当电机1和电机3逆时针旋转时，电机2和电机4顺时针旋转，可以平衡旋翼对机身的反扭矩。
3、垂直运动，即升降控制，在图（a）中，两对电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。
当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。
保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。
4、俯仰运动，即前后控制，在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转速保持不变。
为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。
由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。
多旋翼无人机基础知识
无人机，也称无人飞行器，英文Unmannedaerial vehicle(UAV)无人飞行器是一种配置了数据处理系统、传感器、自动控制系统和通讯系统等必要机载设备的飞行器。
无人机技术是一项设计多个技术领域的综合系统，它对通讯技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术模式识别技术、现代控制理论都有较深的运用和较高的要求。
无人飞行器与它所配套的地面站测控系统、存储、托运、发射、回收、信息处理等维护保障部分一起形成了一套完整的系统，同城无人飞行器系统Unmannedaerial system(UAS)1.1无人机的种类固定翼无人飞行器采用电动或者燃料发动机产生向前拉力或推力，飞行器依靠固定翼的翼形上下边产生的大气动压强差产生的升力维持飞行器的控制。
无人飞艇采用充气囊结构作为飞行器的升力来源，充气囊一般充有比空气目的小的氢气或氦气。
旋翼无人飞行器，其配备有多个朝正上方安装的螺旋桨，由螺旋桨的动力系统产生向下的气流，并对飞行器产生升力。
扑翼无人飞行器是基于仿生学原理，配合活动机翼能否模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作而产生升力和向前的推力。
伞翼无人飞行器采用伞型机翼作为飞行器升力的主要来源。
1.2无人机的分类与管理在中国无人机驾驶航空器体系中，按照无人机的基本起飞重量指标可以分为四个等级1. 微型无人机，空机质量小于等于7千克2. 轻型无人机，空机质量大于7千克，但小于等于116千克，并且全马力飞行中，矫正空速度100公里/小时，升限小鱼3000米3. 小型无人机，空机质量小于等于5700千克，除微型及小型无人机以外的其他无人机4. 大型无人机，空机质量大于5700千克的无人机中国的空域目前归属于军队管理，民用航空领域则由民航总局向军队申请划分空域及航道。
民航总局针对私人飞行器的管理专设“中国航空器拥有者及驾驶员协会AircraftOwners and Pilots Association Of China - AOPA”，中国民航领域对飞行器主要管理分为三个层次等级进行管理。
多旋翼无人机理论教材
1.2 无人机的分类
按活动半径分类：超近程(活动半径在15km以内）、近程（活动半径在1550km之间）、短程（活动半径在50-200km之间）、中程（活动半径在200800km之间）和远程（活动半径大于800km） 按任务高度分类：超低空(任务高度在0-100m之间)、低空（100-1000m之 间）、中空（1000-7000m之间）、高空（7000-18000m之间）、超高空（大于 18000m）。
行记录，飞行时远离干扰源（高压线对飞行器飞控IMU、图传、遥控信号均 会产生不同程度干扰）。
3)、规划飞行航线时，不要从人口密集地方飞过（飞行器失事仅仅是经济
损失，锋利的螺旋桨划伤人就是重大损失），非镜头需要不要从水库、江河、 湖泊等地方飞过（航拍作业所有数据存储于SD卡上，飞行器失事会导致前面
的的数据全部丢失）。
（5）前后运动：要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动， 必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图 e中，增加电机 3转速， 使拉力增大，相应减小电机 1转速，使拉力减小，同时保持其它两个 电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡。按图 b的理论，飞行器首 先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以 实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。（在 图 b 图 c中，飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿 x、y 轴的水平运动。） （6）倾向运动：在图 f 中，由于结构对称，所以倾向飞行的工作 原理与前后运动完全一样。
1.2 无人机的分类 无人机可按飞行平台构型、用途、尺度、活动半径、任务高度 等方法进行分类。 按飞行平台构型分类：固定翼、旋翼机、无人飞艇、伞翼无人 机、扑翼无人机。 按用途分类：军用和民用两大类 按尺度分类（民航法规）：微型(空机质量小于等于7Kg的无人 机）、轻型（空机质量大于7Kg，小于等于116kg）、小型（空机质 量小于等于5700kg）、大型无人机（空机质量大于5700kg）。
多旋翼无人机理论资料
操作空间。避免无关人员与工作人员进行身体接触（有时候会出现有
人轻拍飞手手臂进行询问的情况）。
4.1无人机安全飞行要领 7)、对山区进行拍摄时，起飞升空后你需要在监视器上仔细辨认 飞行器起飞点，了解大概位置。当飞行器飞远后在回航途中起飞点 会隐藏于绿色植物中，此时就无法找到降落点（起飞点与降落点是
同一地方）。
4.1无人机安全飞行要领 4)、当风速高于四级风（5.5-7.9m/s)建议不进行航怕作业。 5)、雨天建议不进行航拍作业，如特殊要求需在雨天进行拍摄，必 须对飞控、电调、飞行器马达、相机、云台马达做防水处理。 6)、航拍作业时，你需要全神灌注对飞机进行操作。在市区航拍可 能会引起其他无关人员的好奇心。会对飞手、云台手及助理进行各种 询问，请无视他们。并维护好操作现场的秩序，给工作人员留出好的
（一）起飞前基础检查 4、展开飞行器，检查飞行器螺旋桨、电调、马达是否完好。螺 丝是否有松动现象（飞行器飞行时产生高频振动，可能会使螺丝 松动）。检查飞行器机架结构是否完整。云台防分离卡扣是否锁 死。（特别检查highonepro力臂转动螺丝是否松动、云台重心调 整好） 5、检查GPS天线方向是否与机头一致，如图GPS天线方向与机 头方向存在夹角，逆时针旋转θ°即可。 6、电量显示报警器是否插于飞行器 动力电池的平衡口。
行记录，飞行时远离干扰源（高压线对飞行器飞控IMU、图传、遥控信号均 会产生不同程度干扰）。
3)、规划飞行航线时，不要从人口密集地方飞过（飞行器失事仅仅是经济
损失，锋利的螺旋桨划伤人就是重大损失），非镜头需要不要从水库、江河、 湖泊等地方飞过（航拍作业所有数据存储于SD卡上，飞行器失事会导致前面
的的数据全部丢失）。
无刷电机（4个）电机型号：6210/380kv 动力总成 电子调速器 （4个） 螺旋桨（4个，两正两反） 控制系统 飞行控制器（飞控） 遥控器 动力储备 3逆时针旋转的同时，电机 2和电机 4顺 时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被 抵消。 在上图中，电机 1和电机 3作逆时针旋转，电机 2和电机 4作顺时针旋 转，规定沿 x轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表 示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。 （1）垂直运动：同时增加四个电机的输出功率， 旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克 服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升； 反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行 器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿 z轴的垂直 运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于 飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。
多旋翼无人机教案
多旋翼无人机教案第一章：无人机概述1.1 无人机的发展历程1.2 无人机的分类与特点1.3 无人机在各个领域的应用1.4 无人机的发展趋势与前景第二章：多旋翼无人机基本原理2.1 多旋翼无人机的结构与组成2.2 多旋翼无人机的工作原理2.3 飞行控制系统概述2.4 无人机的导航与定位技术第三章：多旋翼无人机的关键技术3.1 无人机动力系统3.2 无人机飞行控制系统3.3 无人机通信与遥控技术3.4 无人机避障与自主飞行技术第四章：多旋翼无人机的飞行控制4.1 飞行控制系统的功能与作用4.2 飞行控制算法简介4.3 飞行控制器的选型与配置4.4 飞行控制系统的调试与优化第五章：多旋翼无人机的飞行试验与评估5.1 飞行试验的目的与意义5.2 飞行试验的准备与实施5.3 飞行数据采集与分析5.4 无人机飞行性能评估指标与方法第六章：多旋翼无人机的设计与制造6.1 无人机设计原则与流程6.2 无人机结构设计6.3 无人机动力系统设计6.4 无人机的制造与组装第七章：多旋翼无人机的应用领域7.1 农业领域7.2 林业领域7.3 航拍与摄影7.4 物流与配送第八章：多旋翼无人机的法规与安全8.1 无人机法律法规概述8.2 无人机飞行permissions and regulations 8.3 无人机飞行安全指南8.4 应对突发事件的措施第九章：多旋翼无人机的维护与保养9.1 无人机日常维护与保养9.2 无人机故障诊断与排除9.3 无人机维修与修理9.4 无人机的使用寿命延长策略第十章：未来多旋翼无人机的发展趋势10.1 无人机技术的发展趋势10.2 无人机产业的发展前景10.3 无人机在领域的应用10.4 无人机在无人机集群中的应用重点和难点解析一、无人机的发展趋势与前景难点解析：理解无人机在未来技术革新中的角色以及其对各行业的影响。
二、多旋翼无人机基本原理难点解析：理解多旋翼无人机如何通过旋翼实现飞行以及其稳定性保障。
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常见的飞控传感器有：角速度计、加 速度计、气压传感器、GPS、电子罗 盘、超声波传感器、光流传感器等。
角速度传感器
俗称陀螺仪，是一种测量角度以及维持方向的装置
PID控制
飞控解码出姿态传感器的数据之后，随即将两 者进行融合的结果对姿态进行相应的调整，通 过信号对电调进行控制，这种控制方式就叫做 PID控制。 P(比例) I（积分） D（微分）
遥控器
天地飞9
Futaba t8fg
牢记！ 1通道----横滚、副翼（A）（roll） 2通道----俯仰、升降（E）（Pitch） 3通道----油门 （T） 4通道----航向、偏航（R）（Yaw）
多旋翼遥控器设置
一、务必为固定翼模式。 二、通道正反。 三、对功能及模式转换分配。 四、失控保护。
航模零部件基本认识及 多旋翼组装原理
什么是多旋翼?
多旋翼飞行器又叫多轴飞行器；它有三个或三 个以上的独立动力系统来进行各种控制动作， 不同于单旋翼，多旋翼机械结构简单，只需要 协调电机之间的转速即可实现控制。系统高度 智能，飞行器姿态保持能力较高，具有非常广 阔的使用领域和研究价值。
电机
郎宇x2212 kv 980
郎宇x2212 kv980电机力效
tmU7电机 kv490 电机力效表
电子调速器（电调）
好盈乐天20A电调
好盈天行者40A电调
飞控基本工作原理
姿态：描述一个刚体坐标系和参考 坐标系之间的角度位置关系。也就 是pitch（俯仰）、YAW（航向）、 ROLL（横滚）。
算法：也就是姿态转换方法，控制器 如何采集姿态传感器数据，并对其进 行融合，根据融合的数据判断自身的 运动状态。
大疆 2312 kv 980
T-motor 3508 kv 380
蝎子4025 kv 1100
飓风U7 kv490
Kontronik电机 规格未知
电机标识解释
外转子永磁无刷电机。
数字前两位表示电机电机定 子的直径，后两位表示定子 的高度
KV 无刷电机KV值定义为 转速/伏，意思为 输入电压增加1伏特，无刷电机空转转速 增加的转速值。
螺旋桨
apc 1047
乾丰电动木桨
TM 2892 碳纤维桨
螺旋桨标识解释
顺时针（CW）
逆时针（CCW）
数字前两位代表长的 直径，后两位表示桨 角（几何螺距).
距
电池
3S 11.1V 55.5wh 5000mah 25C
LiPo
S：串联 P：并联 mah：容量，即多少毫安可放电多少 小时 C：放电倍率
其他组成部分
图传
数传
osd
地面图像显示
常见的多旋翼种类
四旋翼接线方式及控制原理
航拍
云台
电力巡线以及电缆架设
大疆s1000飞行器技术参数