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关于陀螺仪的讲解

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发表于 2015-12-21 11:59:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
原始的陀螺仪 6402.jpg 640.jpg
仅是个检测旋转的仪器。在物体旋转时能检测出旋转角度和转速,那便是我们称的陀螺仪传感器。原始陀螺仪的起源是利用了帧旋转时帧轴方向一定的原理。具有旋转物体保持旋转状态的特性。当帧的旋转面受到力而变形时,维持原先状态的力就会出现,并阻止其发生变化(陀螺效应)。这并不难理解,当你手拿着地球仪的轴转动并倾斜它,你会感到有种平衡的力,这便是陀螺效应
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初期的陀螺仪是应用了这个叫做(机械式帧旋转型)的原理(。马达驱动旋转的帧轴在弹簧的支撑下,检测出外部压力的变化,角速度的经过时间,运用一些计算来推断出角度的方法。这一定需要帧轴的旋转和通过旋转方向的运动来检测出来。这种方虽然已经使用了很长时间,需要电机高速旋转的帧轴,对轴承也有消耗。但是机械陀螺仪的登场,对操控遥控直升机确实有着很大的进步。
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现在尾桨使用陀螺仪早已成为常识。在当初无陀螺仪控制尾桨飞行时,悬停会让你的神经无比紧张,所以陀螺仪在稳定飞行和改善操控方面确实有着很大的奉献。因为比起现在主浆产生的反扭力,尾浆控制更让人头疼,陀螺仪的使用一下子从中解放出来,是遥控直升飞机飞行以及普及的很大一个原因。震动陀螺仪的登场
为了弥补飞轮式陀螺仪的 不足,便出现了一种新式陀螺仪,这便是压电式陀螺仪。利用震动的原理代替了原有的旋转式原理的陀螺仪。震动物体Piezo元件加入了科里奥利力(旋转力)来推算出检测的角速度。和机械式的相比,没有了马达和轴承,可以做的更小型化(照片3),现在几乎都是采用这种陀螺仪。陀螺仪的种类
目前市场上有各种各样的陀螺仪,这里对种类进行大致的说明,大概可以分为普通陀螺仪和锁尾陀螺仪两种。普通型陀螺仪采用一般的比例控制方式,在风和姿势紊乱的时候检测出旋转方向,阻止信号回传至舵机。这种类型的检测方式,寄托于对舵机的重复操作,和侧风悬停一样,在受到外力时飞机会慢慢向那个方向转动,机头也会向着风的那个方向偏转。
对于锁尾类的陀螺仪,采用的是比例积分的控制方式,在受到外力旋转检测出角速度而对舵机进行控制。这就允许我们在侧风悬停时陀螺仪会对侧风产生的偏转加以修正,并且可以在顶风的时候仍保持姿势的不变。这种控制方式可以使得尾舵在操作时需要更加放心。 6401.jpg
另外,3轴陀螺仪无法稳定机头,后来出现了可以控制前后,左右,上下的六轴陀螺仪,对这种情况有了很好的改善。陀螺仪的选择方法
市场上销售的陀螺仪有很多类型,为了选择更加合适自己的陀螺仪,让我们来了解一下吧。
首先,陀螺仪大致可以分成直升机用和固定翼使用。一般直升机用的和固定翼用的参数存在差异,是不能公用的,请务必选择自己飞机的陀螺仪。
根据飞机使用不同的情况,稳定比较好的可以用1轴,稳定相对还不错的可以用3轴,初学者6轴是个不错的选择。在飞机练习飞行的时候,6轴可以更好的降落和起飞。
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直升机的演变和陀螺仪的变化
陀螺仪的进化和直升机的进化是同步的。最初的直升机固定平衡杆是必须有的(照片5)。这种稳定方式被称作有副翼版,因此陀螺仪是只控制尾桨的一个轴。从此之后,取消平衡杆和副翼片的直升机出现了(照片6)这种控制方式是飞机飞行的时候,通过舵机直接输出到倾斜盘,改变飞机的浆距,使得反映更灵直接,很快便成为主流。但是这种无副翼的结构导致3轴陀螺仪的登场。
3轴陀螺仪,除了对尾部的轴的控制,还增加了前后方向的俯仰轴,和控制左右方向的滚动轴。消除了俯仰和滚转的不稳定因素,使得操控更灵敏。而且就以往而言,能更好的体验飞行。
最近出现的通过加速感具有三个方向的六轴陀螺仪,现在也可以控制滑动件控制前后左右左右。但它不会发展的很远,因为涉及到GPS上的一个点。但是相对于三轴陀螺仪,它能更好的稳定和悬停,能给新手提供练习上更多的帮助。
因此,在最近几年,不仅是直升机用的陀螺仪,更是出现了固定翼上用的陀螺仪,和直升机的一样,同样是给初学者在练习上提供了一个更大的平台。
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注意事项
在陀螺仪的使用上,还是有一些是需要注意的,陀螺仪的安装方法及位置的不适当,不仅影响了产品的性能,还可能损坏舵机和机械装置,在使用的过程上请务必十分小心。
1.熟读和理解产品说明书
陀螺仪特有的注意事项和使用方法已经很详细的在说明书里说明。一般说明性能的地方可以跳过,但产品的技能和调试方法还是要在说明数上多多阅读。在使用前务必把整本说明书大致过目一遍。
2.舵机的选择
陀螺仪在搭配不同的舵机可能会影响其功能,最好还是选用陀螺仪厂家推荐的舵机,机体的大小和电机和发动机的不同,也会影响舵机最好的发挥。
陀螺仪数码对应的情况下使用数码舵机,数码不对应的情况下使用模拟舵机。尾浆控制尽量使用高速舵机会有比较好的效果。安装机体的舵机时请尽量选择高速高扭力的舵机吧。
3.陀螺仪的安装及支架
有的直升机的支架已经被设计了安装的位置,如果没有的话尽量选择远离发动机或者电机的地方。为了为陀螺仪创造较平稳的环境,务必用陀螺仪指定的防震带固定。从陀螺仪出来的电线也要注意。电线太紧也是不行的,在飞行中因为动作而出现的高G过载而导致陀螺仪移动的话,会导致一些意想不到的事故。为了防止这样的事情发生而做出有效的办法,用比较细的棒子缠绕一下或者绕成环状也是不错的选择。
4.陀螺仪的动作方向
陀螺仪检查舵机的运动方向,这是非常重要的,如果忽视操作的运动方向的话,会使方向颠倒,可能会出现前后左右乱飞的情况。确认方法就是打开电源开关,用手转动飞机,如果尾浆的舵机停止其旋转方向就是OK的。如果运动是相反的,那就要去陀螺仪的设置程序了。
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陀螺仪灵敏度的调整
陀螺仪的灵敏度决定其飞行状态,一边看一边调整。陀螺仪初期的设定按照说明书上的指定来调整,微调的话,就从中间点(50%)开始。同时在悬停的状态下观察,如果力度较弱的话就调高灵敏度。远程增益控制在飞行中悬停时也可以是可以调整的
除此之外的机种,各种各样的陀螺仪都可以按照自己喜欢的方式调整。适合自己的,一定能使自己的技术有相当大的提升。
请大家多多关注我们的订 阅 号  给我们持续更新的动力。
发表于 2016-3-12 13:48:49 来自手机 | 显示全部楼层
看帖,帮顶。。
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 楼主| 发表于 2015-12-21 17:17:14 | 显示全部楼层

谢谢,有时间请关注我们哦
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发表于 2015-12-21 13:49:01 | 显示全部楼层
长知识
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发表于 2016-3-12 15:18:16 | 显示全部楼层
拜读。。。我以关注你。。。。
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发表于 2016-3-15 11:01:30 | 显示全部楼层
学习了
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