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多旋翼模型入门—理论知识篇

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多旋翼模型?入门—理论知识篇SageST - 2015年3?月17?日

多旋翼模型?入?门—理论知识篇1

1.概述3

1.1 多旋翼制作需要准备什么零件(四轴为例)3

2.原理与理论解释3

2.1 动?力总成3

?无刷电机(百科链接)3

电?子调速器5

螺旋桨6

2.2 控制系统8

遥控器8

?飞?行控制器11

2.3 动?力储备17

1.概述

1.1 多旋翼制作需要准备什么零件(四轴为例)

2.原理与理论解释

2.1 动?力总成?无刷电机(百科链接)

结构:

?无刷电机的转?子是永磁磁钢,连同外壳?一起和输出轴相连,定?子是绕组线圈,去掉了有刷电机?用来交替变换电磁场的换向电刷,故称之为?无刷电机(Brushless motor )。运?行原理:

简单?而?言,依靠改变输?入到?无刷电机定?子线圈上的电流波交变频率和波形,在绕组线圈周围形成?一个绕电机?几何轴?心旋转的磁场,这个磁场驱动转?子上的永磁磁钢转动,电机就转起来了,电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输?入电压?大?小等因素有关,更与?无刷电机的控制性能有很?大关系,因为输?入的是直流电,电流需要电?子调速器将其变成动?力总成?无刷电机(4个)

电?子调速器(俗称电调,4个)

螺旋桨(4个,需要2个正浆,2个反浆)

控制系统飞?行控制器(俗称飞控)

遥控器(四通道以上遥控器)

动?力储备电池

充电器

结构件

机架

三相交流电,还需要从遥控器接收机那?里接收控制信号,控制电机的转速,以满?足模型使?用需要。总的来说,?无刷电机的结构是?比较简单的,真正决定其使?用性能的还是?无刷电?子调速器,好的电?子调速器需要有单?片机控制程序设计、电路设计、复杂加?工?工艺等过程的总体控制,所以价格要?比有刷电机?高出很多。

电机的型号(重要):

经常看?人说什么2212电机,2018电机等等,到底是什么意思呢?这其实电机的尺?寸。

不管什么牌?子的电机,具体都要对应4位这类数字,其中前?面2位是电机定?子的直径,后?面2位是电机定?子的?高度。

简单来说,前?面2位越?大,电机越肥,后?面2位越?大,电机越?高。又?高又?大的电机,功率就更?大,适合做?大四轴。

KV值定义(重要):

?无刷电机KV值定义为转速/V,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。从这个定义来看,我们能知道,?无刷电机电压的输?入与电机空转转速是遵循严格的线性?比例关系的。

KV值的意义(了解):

?无刷电机的意义不只是说明电机转速与电压成严格的线性?比例关系,还对于电机的性能有?一个开阔性的表?示。

?用过?无刷电机的朋友?大都有这种感觉,同级别(外径)的?无刷电机,外转?子的和内转?子的通电?比较?一下,会发觉外转?子电机扭?力?大?一些,要“硬”?一些,内转?子电机扭?力稍微?小?一些,要“软”?一些,?一看电机参数,外转?子电机KV值800多,内转?子电机1000多到2000多。再看?一下转速,内转?子电机的转速明显?高于外转?子电机。其实这些特性都与KV值有关,按照KV值的定义来解释,?无刷电机的空转极速,是KV值乘以输?入的电压,这也就解释了内转?子电机的转速为什么?高于外转?子?无刷电机。

就扭?力特性来看,KV值?一定意义上体现了电机扭?力性能,拿外转?子电机来说,电机的空载极速?一般般,但是加上负载(例如螺旋桨)后,其极速降落到空载极速的60%-70%,但是拿同级别的内转?子电机来测试的话,其带负载的转速只能到其空载极速的30%-40%,这明显体现出这两种电机的扭?力特性差别,内转?子电机的带负载的能?力相对较低,为了满?足扭?力做功,内转?子电机必需?自?行降速,增加通过电流,在电压不变的情况下,这样电机的输出功率就增加了,内转?子电机的这种扭?力特性也体现在具体的应?用上,以前不少轻型泡沫固定翼飞机,最初都?用的是内转?子?无刷电机,但是因为扭?力特性的缘故,飞机螺旋桨

并不是直接连接在电机上(?非直驱),?而是增加了?一个减速齿轮组,为的就是改善内转?子电机的扭?力性能。

同系列同外形尺?寸的?无刷电机,KV值也能区别电机的特性,?比如 B3674 内转?子电机,?一个KV值是1860,?一个KV值是2075,那第?一个电机的扭?力就要?大?一些,峰值做?工电流就相对?小?一些;第?二个电机的技术?高?一些,但是扭?力特性就?比第?一个电机要差,峰值电流就会更?大?一些。

电?子调速器

简介(重要):

英?文 Electronic Speed Control,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和?无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速。

对于它们的连接,?一般情况下是这样的:

1、电调的输?入线与电池连接;

2、电调的输出线三根与电机连接(对调任意两根实现电机反转);

3、电调的信号线与接收机连接。

另外,电调?一般有电源输出功能,即在信号线的正负极之间,有5V左右的电压输出,通过信号线为接收机供电,接收机再为舵机等控制设备供电。

电调的输出为三~四个舵机供电是没问题的。因此,电动的飞机,?一般都不需要单独为接收机供电,除?非舵机很多或对接收机电源有很?高的要求。

可设置的参数(?比较全?面,多轴使?用的专?用电调?一般没有这么多设置项,作为了解)

1.低压切断电压:可以设置为范围内的任意值作为低压保护电压。

注意:?一般来说,系统在上电时会?自动识别当前使?用的锂电节数,并计算出低压保护值,2.75V为每节锂电的保护电压,?比如,3节锂电,则低压保护值为:2.75V×3=8.25V.

2.刹车类型:三个选项:不刹车,软刹车、硬刹车。默认为不刹车。软刹车即不连续的刹车,硬刹车则是持续地刹车,直?至停转。

3.电?子进?角:三个选项:低进?角、中进?角、?高进?角。默认为中进?角。低进?角适合电感量较?大,转速较低的电机;?高进?角适合电感量较?小,转速很?高的电机(如外转?子?高KV值的电机)。

4.起动模式:三个选项:快速起动、柔和起动、超柔和起动。默认为超柔和起动。快速起动适合电感量较?小、起动负载较?小的电机;超柔和起动适合电感量较?大、起动负载较?大的电机;柔和起动介于俩者之间。

5.切断类型:?二个选项:降低功率(软切断)、?立即关机(硬切断)。默认为降低功率。指当发?生电压过低时的保护处理。

选择?立即关机,当发?生低压时,?立即关闭电机。

选择降低功耗,如果是电压过低,则将输出功率将逐步降到50%(即若当前输出功率?大于50%,则降为50%,否则不变)及以下运?行。

6.PWM?工作频率设置:?二个选项:13KHz、8KHz,默认为8KHz,可满?足绝?大多数电机的驱动。更?高的频率主要是考虑很?小电感量电机的驱动。

7.中位点范围设置:设置范围:0-29%,默认为5%。?用于设置车模中位点不刹车的范围。单向电调改选择?无效。

8.油门类型:?用于直升机的恒速设定。三个选项:Dis,Gov-L,Gov-H。

恒速功能是指飞机的转速由油门杆的位置来决定,即当油门杆的位置恒定时,飞机的转速就恒定。该功能主要?用于变螺距的直升机,该功能使飞机的操纵更加灵敏,轻巧。

Dis选项为禁?止恒速功能,主要?用于固定翼货固定螺距直升机;Gov-L为较低转速的恒速功能,即飞机在较低的速度时保持较好的速度控制;Gov-H为较?高转速的恒速功能,即飞机在较?高的速度时保持较好的速度控制。

9.起动动?力百分?比设置:?用于设置起动时的动?力?大?小。设置范围:00%-49%,默认为+00%。在默认为+00%的情况下,起动动?力由系统根据油门位置?自动确定。在不是默认值时,则按设置值处理。

10.模型选择:?用于选择飞机模型或车模型。单向电调固定为飞机模型。

11.前进后退?行程?比设置:?用于车模型的前进和后退的油门?行程?比例。胆?小电调该选项?无效。

12.车模三种?工作?方式设置:单向、双向及条件双向。单向电调该选项?无效。

螺旋桨

桨的型号(基础):

同电机类似,桨也有啥1045,1555这些4位数字,前?面2位代表桨的直径(单位:英?寸 1英?寸=254毫?米)后?面2位是桨的螺距。

螺距:

假设螺旋桨在?一种不能流动的介质中旋转,那么螺旋桨每转?一圈,就会向前进?一个距离,连续旋转就形成?一段螺旋。同?一?片桨叶旋转?一圈所形成的螺旋的距离,就称为桨距。这个是准确的定义。因为实际上要测量桨距的?大?小?比较困难,所以?一般固定桨距的螺旋桨

(简单的螺旋桨飞机和船上?用的螺旋桨)上都会标明桨距的?大?小(单位以英?寸居多),以便提供给发动机配套使?用。

显然桨叶的迎?角?大,桨距就?大。因此?高级?一些的螺旋桨飞机或直升机说变桨距其实改变的就是桨叶迎?角。因此有?人把桨叶迎?角与桨距等同起来。其实它们之间是成正?比的关系。识别正反?面以及转向:

凸?面为迎风?面,对于四轴来说,就是凸?面朝上。

关于反扭?力,正反桨:

反扭?力是因为螺旋桨旋转时受到空?气阻?力的?一个分量, 根据?力的作?用是相互的原则,反扭?力会推动飞机以螺旋桨转动的反?方向转动,四轴飞?行为了抵消螺旋桨的反扭?力,相临的桨旋转?方向是不?一样的,所以需要正反桨。正反桨的风都向下吹。适合顺时针旋转的叫正桨、适合逆时针旋转的是反桨。正常四轴飞?行时,四只螺旋桨反扭?力正好相互抵消。多旋翼转向运?用就是反扭?力的原理。

2.2 控制系统

遥控器

关于FM,2.4G,PPM,PCM:

FM和2.4G。其中FM细分为PPM和PCM。PPM接收机所有?厂商的都通?用(因为是模拟信号),PCM接收机只有同?厂的才能?用。FM已经因为功率?大易?干扰?而淡出市场。2.4g接收机也是按制式分,但是现在每家?厂家都?用不同的制式,不同?厂的发射/接收基本不能通?用。2.4G接收机制式?大体有?一下?几种:天地飞:?支持天地飞?自家的全部发射机华科尔旧制式:?支持华科尔?老?一代的全部发射机,如2801、2603。华科尔devo:?支持华科尔devo系列发射机。飞梦:?支持飞梦?自家的?高频头,不论什么牌?子的接收机,只要换上飞梦的?高频头就可以?用(话说可以换?高频头的遥控器是越来越少了)。以上?几种价格优势?大,性能没什么特?色。DSM:最早的2.4G制式,现在?几乎没有了。DSM2:Spektrum全系列遥控器和部分JR的遥控器(如DSX7D SM2)可以使。DSMJ:JR很少量的遥控器专?用(如DSX7D SMJ),这个制式本来只在?日本使?用,中国?用户?非常少,现已停产。DSMX:Spektrum开发的新制式,有双向数据传输功能,?目前只有Spektrum DX18、DX8、DX7S三款遥控器可以?用,但是这三款遥控器也可以?用DSM2接收机。DMSS:JR开发的新制式,同样有双向传输功能,?目前只能?用JR XG7、XG8、XG11(还没上市)三款遥控器,?而且不能?用DSM2接收机。FHSS-1/FHSS-3:SANWA(三和电?子,美国商标是Airtronics)专?用的制式,抗?干扰性强,速度快。FHSS-1接收机能?用于SANWA全系列发射机(包括枪控);FHSS-3接收机速度?无与伦?比,只能?用于著名的SD-10G遥控器。FHSS/S-FHSS:Futaba(双叶电?子,富得巴,扶她爸)专?用的低端制式,抗?干扰性强,适?用于Futaba的T8J、6J、4YF三款飞机控和?大部分Futaba枪控。FASST:Futaba专?用的?高端制式,抗?干扰性强,速度快。适?用于著名的T8FG、8FGS、10C、10CG、12FG、12Z、14MZ、18MZ,以及4PKS、3PK等枪控。FAASTest:Futaba 18MZ专?用,有双向传输功能,18MZ也能?用FASST接收机。其它品牌?比如富斯(Frsky)、海太克(Hi-tec)各?自?用?自?己的制式,不与其他?厂家通?用。?目前保有量最?大的2.4G制式是DSM2和FASST,?而性能最好的是FHSS-3。

通道:

通道就是可以遥控器控制的动作路数,?比如遥控器只能控制多旋翼上下飞(油门),那么就是1个通道。但多旋翼在控制过程中需要控制的动作路数有:上下(油门[throttle])、左右(倾侧[roll])、前后(俯仰[pitch])、旋转(航向[yew]),

所以最低得4通道遥控器。对于当前飞控来说,模式切换也必不可少,加上这个,所以说想要玩多旋翼,?至少5通道以上遥控,如果想以后玩航拍这些就需要更多通道的遥控器了。?日本?手、美国?手:

?日本?手,美国?手分别也可以叫做右?手油门,左?手油门,遥控器上油门的位置在右边是?日本?手、在左边是美国?手,所谓遥控器油门,在四轴飞?行器当中控制电机的动?力输出,输出功率?大,电机转得快。反之同理。判断遥控器的油门很简单,遥控器2个摇杆当中,上下板动后不?自动回到中间的那个就是油门摇杆。?一般来说,?一个?人适应美国?手或者?日本?手与?生俱来,根据?自?己习惯来购买对应的遥控器即可。听说中国?人?日本?手居多,但是我是美国?手。。

接收机输出(SBUS,PPM,PWM):

SBUS,PPM可以传递多个通道,PWM单通道,例如某8通道接收机上有10个输出

??口,分别为8个PWM输出对应每?一通道,?一路PPM输出(供可以识别PPM信号的飞控),?一路RSSI。

SBUS:总线信号,据说是?一个串??口,TTL电平的,但给反相了?一下,波特率也?比较特殊,为100000。另外还要奇偶校验和俩停?止位。

PPM:(Pulse Position Modulation, 简称PPM),是?一种脉冲位置根据被调信号的变化?而变化的调制?方法。即?用不同时间位置的脉波来表达0与1。此地PPM与遥控制式的PPM略有差别。下图为6通道PPM波形图,根据脉冲位置调制。

PWM:PWM的英?文写法是“Pulse-width modulation”,也有些?人?士把它翻译成“脉冲宽度调制”。

PWM是?用占空?比不同的?方波,来模拟“模拟输出”的?一种?方式。简?而?言之就是电脑只会输出0和1,那么想输出0.5怎么办呢?于是输出01010101….,平均之后的效果就是0.5了。另外还有频率和占空?比两个概念。PWM的频率是指每秒钟信号从?高电平到低电平再回到?高电平的次数,占空?比是?高电平持续时间和低电平持续时间之间的?比例

PWM的频率越?高,其对输出的响应就会越快,频率越低输出响应越慢。以?目前看来,所有的航模少不了PWM信号,例如飞控输出给舵机是PWM信号,飞控输出给电调信号也是PWM。输出给电调的PWM频率会?比较?高,因为多旋翼需要更?高的频率修正平衡。

下图为Arduino analogWrite函数输出 PWM 波形事例。实际航模中PWM与下图波形略有差别。

RSSI:

RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指?示,部分接收机?支持将信号强度输出,?一些飞控可以识别RSSI信号,并可以在即将失控前提醒玩家。例如APM 飞控可以读取RSSI,并且叠加在OSD 或者通过数传反馈给玩家。

?飞?行控制器

?飞控的?用途:

?首先,飞控充当了?一个特殊的适?用于多旋翼的混控器,将遥控输?入的横滚,升降转换为对应电机动?力输出的?大?小,例如APM(PIX)飞控ACRO模式或者是DJI 的?手动模式,此时飞控的姿态稳定算法不介?入,操作类似于直升机,操作最直接,可以做特技翻滚。

另外,现在的飞控都带有电?子陀螺仪,磁罗盘,加速度计,?气压计等传感器,在带有姿态稳定的模式下,通过软件算法,解析飞?行器姿态,修正由于飞?行器安装、外界?干扰、零件之间的不?一致等原因形成的姿态异常,帮助保持稳定状态。?一些安装有GPS 的飞控可以在遥控失控等特殊情况下?自动返回起飞点。

在?一些?高端飞控中,更有全?自动模式,只需事先设置好计划任务,可以由飞控?自动驾驶多旋翼完成计划飞?行。

?飞?行模式(浅谈,不同?飞控?自?行看说明书类?比,以下以APM为例):

本?文只讲多旋翼,故不包含APM在固定翼,车上的模式。

1、稳定模式Stabilize

稳定模式是使?用得最多的飞?行模式,也是最基本的飞?行模式,起飞和降落都应该使?用此模式。

此模式下,飞控会让飞?行器保持稳定。(陀螺仪,加速度计介?入解算姿态,?气压计,GPS不介?入解算姿态)是初学者进?行?一般飞?行的?首选。

?一定要确保遥控器上的开关能很?方便?无误地拨到该模式,这对抢救紧急情况??十分重要。

2、定?高模式ALT_HOLD

初次试飞之后就可以尝试定?高模式,此模式不需要GPS?支持,APM会根据?气压传感器的数据保持当前?高度。(陀螺仪,加速度计,?气压计介?入解算姿态)

定?高时如果不会定点,因此飞?行器依然会漂移。可以遥控来移动或保持位置。

定?高时就是APM控制油门来保持?高度。但仍然可以?用遥控油门来调整?高度。

稳定模式和定?高模式之间切换时,要让遥控发射机的油门在同?一位置,避免因模式切换、油门控制?方式发?生变化造成飞?行器突然上升或者下降。

3、悬停模式Loiter

悬停模式就是GPS定点模式。应该在起飞前先让GPS定点,避免在空中突然定位发?生问题。(陀螺仪,加速度计,?气压计,GPS介?入解算姿态)理论上飞?行器不会漂移。可以遥控来移动位置,?手感很涩,难以操控,Pos_HOLD模式可弥补。

4、Pos_HOLD (最近加?入模式,2014年中下旬)

可以叫做混合模式,带有定点,可以?比作定?高模式ALT_HOLD 和悬停模式Loiter 的混合,?手感接近定?高模式,松杆可?自动刹车并定点悬停。

5、简单模式Simple Mode

简单模式相当于?一个?无头模式,每个飞?行模式的旁边都有?一个SimpleMode复选框可以勾选。勾选简单模式后,飞机将解锁起飞前的机头指向恒定作为遥控器前?行摇杆的指向,这种模式下?无需担?心飞?行器的姿态,新?手?非常有?用。(此模式下磁罗盘正确校准以及设置很重要)

6、?自动模式 AUTO

?自动模式下,飞?行器将按照预先设置的任务规划控制它的飞?行,由于任务规划依赖GPS的定位信息,所以在解锁起飞前,必须确保GPS已经完成定位。

切换到?自动模式有两种情况:

如果使?用?自动模式从地?面起飞,飞?行器有?一个安全机制防?止你误拨到?自动模式时误启动发?生危险,所以需要先?手动解锁并?手动推油门起飞。起飞后飞?行器会参考你最近?一次ALT Hold定?高的油门值作为油门基准,当爬升到任务规划的第?一个?目标?高度后,开始执?行任务规划飞向?目标。

如果是空中切换到?自动模式,飞?行器?首先会爬升到第?一?目标的?高度然后开始执?行任务。

7、返航模式RTL

返航模式需要GPS定位。GPS在每次解锁前的定位点,就是当前的“家”的位置;GPS 如果在起飞前没有定位,在空中?首次定位的那个点,就会成为“家”。

进?入返航模式后,飞?行器会升?高到15?米,或者如果已经?高于15?米,就保持当前?高度,然后飞回“家”。

还可以设置?高级参数选择到“家”后是否?自主降落,和悬停多少秒之后?自动降落。

8、绕圈模式Circle

当切?入绕圈模式时,飞?行器会以当前位置为圆?心绕圈飞?行。?而且此时机头会不受遥控器?方向舵的控制,始终指向圆?心。

如果遥控器给出横滚和俯仰?方向上的指令,将会移动圆?心。

与定?高模式相同,可以通过油门来调整飞?行器?高度,但是不能降落。

圆的半径可以通过?高级参数设置调整。

9、指导模式Guided

此模式需要地?面站软件和飞?行器之间通信。连接后,在任务规划器MissionPlanner软件地图界?面上,在地图上任意位置点?鼠标右键,选弹出菜单中的“Fly t ohere”(飞到这?里),软件会让你输?入?一个?高度,然后飞?行器会飞到指定位置和?高度并保持悬停。

10、跟随模式FollowMe

跟随模式基本原理是:操作者?手中的笔记本电脑带有GPS,此GPS会将位置信息通过地?面站和数传电台随时发给飞?行器,飞?行器实际执?行的是“飞到这?里”的指令。其结果就是飞?行器跟随操作者移动。

11、?比率控制模式Acro

这个是?非稳定模式,这时apm将完全依托遥控器遥控的控制,所有传感器不介?入解算姿态,?一般?用于特技飞?行,新?手慎?用。

关于校准:

?一般来说,市?面上所有飞控上?手后?首先进?行的就是各项校准,需要校准的项?目?大致有三:遥控输?入校准,加速度校准,罗盘校准。校准的?方式具体详见各飞控说明书。

关于PID(感度?应该也算):

前?面在飞控的?用途中讲了,飞控?用途之?一,或者说最重要的?用途就是通过软件算法,解析飞?行器姿态,修正由于飞?行器安装、外界?干扰、零件之间的不?一致等原因形成的姿态异常,那么飞控在感知到?一个与期望姿态的误差量时,如何知道正确修正量呢,此时就需要调整PID或者感度使之?干脆利落的修正。

先摘抄?一段PID的通俗解释:

以?小?车纵向控制举例说明PID的?一些理解。

由于外界原因,?小?车的实际速度有时不稳定,这是其?一,

要让?小?车以最快的时间达达到既定的??目标速度,这是其?二。

速度控制系统是闭环,才能满?足整个系统的稳定要求,必竟速度是系统参数之?一,这是其三.

?小?车调速肯定不是线性的,外界因素那么多,没?人能证明是线性的。如果是线性的,直接?用P就可以了。

?比如在PWM=60%时,速度是2M/S,那么你要它3M/S,就把PWM提?高到90%。因为90/60=3/2,这样?一来太完美了。

完美是不可能的。

那么不是线性的,要怎么怎么控制PWM使速度达到即定的速度呢?即要快,?又要准,?又要狠。(即快准狠

)系统这个速度的调整过程就必须通过某个算法调整,?一般PID就是这个所?用的算法。

可能你会想到,如果通过编码器测得现在的速度是2.0m/s,要达到2.3m/s的速度,那么我把pwm增?大?一点不

就?行了吗?是的,增?大pwm多少呢?必须要通过算法,因为PWM和速度是个什么关系,对于整个系统来说,谁也

不知道。要?一点?一点的试,加个1%,不够,再加1%还是不够,那么第三次你还会加1%吗?很有可能就加2%了。

通过PID三个参数得到?一个表达式:△PWM=a *△V1+b *△V2+c *△V3,a b c是通过PID的那个?长?长的公式展开

,然后约简后的数字,△V1 ,△V2 ,△V3 此前第?一次调整后的速度差 ,第?二次调整后的速度差,第三次。。

。。。?一句话,PID要使当前速度达到??目标速度最快,需要建?立如何调整pwm和速度之间的关系。

上?文可以把?小车速度与多旋翼受外?力导致倾斜?角度类?比,?一般只需要知道PID是?一种算法,?而调PID则是调节P,I,D三个参数的值,使之快速精准的修正。以下通过?一个xls图表给?大家加深理解,xls作者SZHCS。xls下载 https://www.sodocs.net/doc/1215082241.html,/cZIvXcRX3YRNW (提取码:060e)。

看下?文前?首先解释PID三个参数的作?用。

1、P产?生响应速度,过?小响应慢,过?大会产?生振荡,是I和D的基础

2、I消除偏差、提?高精度(在有系统误差和外?力作?用时),同时增加了响应速度

3、D抑制过冲和振荡,同时减慢了响应速度

下图P,I,D均为0,某时刻碰到偏差(上升?气流),实际位移,可以类?比为?高度(?黑线)与?目标(紫?色线)情况。

下图P为2.5,I,D均为0,某时刻碰到偏差(上升?气流),实际位移,可以类?比为?高度(?黑线)与?目标(紫?色线)情况。有修正,但?自激,见位移震荡加剧。

下图P为1,I为0,D为1.3,某时刻碰到偏差(上升?气流),实际位移,可以类?比为?高度(?黑线)与?目标(紫?色线)情况。有修正,但没回到原值。

下图P为2.2,I为1.5,D为2.4,某时刻碰到偏差(上升?气流),实际位移,可以类?比为?高度(?黑线)与?目标(紫?色线)情况。有修正,回到原值,较为理想的修正。

2.3 动?力储备

小学生的简易航空模型地制作

简易航空模型的制作 从人类诞生以来,一直都有一个梦,梦想着能像鸟儿一样飞翔。人类为此伤透了脑筋:为什么鸟儿有翅膀就能飞上天空,人类却不能。为此,我们的祖先制作出了种类繁多的风筝、竹晴蜒、孔明灯和木鸟模型。它们在飞机发明的过程中起了重要的作用。经过一代又一代人的努力。人类终于梦想成真了。 1903年,美国莱特兄弟(哥哥威尔伯,弟弟奥维尔)利用汽油发动机制造的“飞行者”号在美国基蒂霍克成功进行了历史上第一次机械动力飞行,12秒钟飞行了36米。此后在第一次世界大战中,飞机的性能得到迅速改善。1927年,美国飞行员林白曾驾驶“圣路易精神号(Spirit of Saint Louis)”成功飞越纽约和巴黎之间的大西洋,连续飞行5809公里,飞行时间为33小时50分钟。 但是,我国在航空同工业发达的国家相比,还有不少差距。开展航空模型小制作活动,可以使学生了解我国航空发展的历史和现状,激发学生从小立志献身于祖国的航空事业,为四化建设作出贡献。 航空模型的制作需要运用许多的科学知识,通过模型的制作,可以启发学生运用所学知识勇于实践,培养动手能力和创造能力。 初级橡筋动力模型飞机 初级橡筋动力模型飞机是一个比较典型的传统普及项目。通过制作、放飞初级橡筋动力模型飞机,可以对带有动力的自由飞项目有一个初步了解,为进一步学习制作复杂的模型飞机打下一个扎实的基础,是在初级模型滑翔机的基础上学习的延伸。下面让我们来做一架初级橡筋动力模型飞机. 第一节飞机的制作 一、材料工具: 一套初级橡筋动力模型飞机材料。砂纸板、壁纸刀、尖嘴钳、铅笔、尺子、透明胶带、双面胶带、模型快干胶(白乳胶、502胶水均可)。 二、制作过程: 1、制作机翼: 将吹塑纸按图示尺寸裁出左右机翼

航模橡皮筋飞机教学教案

航模制作教案 项目介绍 航模制作属于手、脑并用的综合性劳动教育技术。本项目所使用的材料是木条、木板和木片,其比例是依据飞机的比例缩小而制作的。以其知识性、实践性、趣味性深受参训学生的喜爱。 学情分析 本活动主要针对初一、初二学生。处于这个年龄段的学生正值喜欢探索事物,勇于挑战,愿意动手,他们同时也具备了一定的知识能力,但缺少展现自我和动手制作的机会。另外,随着人类航天事业的发展,越来越多的学生开始感兴趣于航天事业,针对学生这些特点,我们开设这项活动。 活动目标 ⑴简要介绍飞机发展史和认真分析飞机基本构造。 ⑵通过测量分析图形增强学生的识图能力,在动手操作中锻炼其动手能力,通过放飞,培养学生发现问题和解决问题的能力。 ⑶激发兴趣,培养合作精神。 活动方式 教、学相互交流探讨,学生分组合作。 活动重点、难点 重点:机翼的打磨及固定位置 难点:机翼打磨的程度 活动材料、工具 木条、木板、木片、锯、铅笔、锉、钢尺、砂纸、美工刀、101胶水。 材料工具图 活动过程组织设计 情境导入→了解原理→动手制作→放飞→总结 一、情境导入 教师讲解飞机发明人(莱特兄弟)的小故事,然后请学生谈谈感想? 教师思考:利用古人发明飞机的故事,激发学生在当前情况下,想要创作的激情,培养他们的挑战精神,使他们在目标驱动下更好的进行学习。 二、了解原理 教师引导学生观察鸟飞行图,请学生分析其结构特征。然后再引导学生观察航模示意图,并分析其机构,两者对比分析,更明确飞机的基本组成部分:机身、机翼、尾翼(包括水平尾翼和垂直尾翼)。

鸟空中飞行图 翘翼航模示意图 总结各部分的作用: 机身:固定连接机翼、尾翼和起到承载作用 机翼:为飞行提供动力 尾翼:控制飞机飞行方向和保持飞机飞行平衡 三、航模制作 ⒈针对上边的展示图,请同学们熟悉材料与各部分的关系。然后请同学们观察黑板上的示意图,最后请同学试着描述各个部分操作步骤(具体到尺寸)。 航模各部分尺寸展示图 教师与学生共同总结航模制作步骤: 测量——切割——打磨——组装

航模DIY-群基础知识(翼型)

机翼 机翼是模型飞机产生升力的主要部件。模型飞机性能的好坏往往决定于机翼的好坏,良好的机翼应该能产生很大的升力和很小的阻力,并有足够的强度和刚性,不容易变形而且容易制作。决定机翼产生升力大小的因素很多,与机翼面积、速度等直接有关,不过这些因素往往不能够或不便于改变,譬如空气密度,我们不能改变;机翼两积、通常受到比赛规则的限制;飞行速度不容易控制,而且对竞时的模型飞机来说,速度愈小愈好。这样一来,要想增大升力只能从增大升力系数着想了。在减小机翼阻力方面也是这样,主要是设法减小机翼产生的阻力系数。决定机翼升力系数及阻力系数的是机翼截面形状(即翼型)、机翼平面形状和当时的迎角。好的翼型能够在同样的迎角下有较大的升力系数和较小的阻力系数,这两种系数的比值(称升阻比)可达到18以上。 一、翼型 翼型就是机翼的截面形 状。现代模型飞机所用的翼型 一般可分为六类:平凸型、对 称型、凹凸型、双凸型、S型和 特种型,如图3-1所示。这六种 翼型各有各的特点,每种翼型 一般能符合某几种模型飞机的 要求。 翼型各部分的名称如图3-2所示。其中影响翼型性能最大的是中弧线(或中线)的形状、翼型的厚度和翼型厚度的分布。中弧 线是翼型上弧线与下 弧线之间的距离中点 的连线。如果中弧线是 一根直线与翼弦重合, 那就表示这个翼型上 表面和下表面的弯曲 情况完全一样,这种翼 型称为对称翼型。普通 翼型中弧线总是向上 弯的,S翼型的中弧线 成横放的S形。 要表示翼型的厚度、中弧线的弯曲度和翼型最高点在什么地方等通常不用长度计算,因为各种大小不同的飞机都可以用同样的翼型。翼型形状如用具体长度表示,在设计计算时很不方便,现在的翼型资料对这些长度都用百分数表示,不用厘米或米来计算,基准长度是翼弦,例如翼型厚度是1.2厘米,弦长10厘米,那么翼型厚度用(1.2/10)来表示,即翼型厚度是翼弦的12%。这样的表示方法很方便,不管用在大飞机或小飞机上,这种翼型的厚度始终是12%。大家只要牢记基准长度是弦长便可以很容易算出实际的翼型厚度来,此外计算前后距离也用百分数,也以弦长为基准,而且都是从前缘做出发点。例如,翼型最高点在30%弦长处,那就表示翼型最高的地方离前缘的距离等于全翼弦的30%。 下面我们分别把翼型的画法、性能的表示法和性能的计算等问题加以讨论。 (一)翼型的画法 适合于模型飞机上使用的翼型现在巳有一百多种,每种翼型的形状都不相同。幸而每种翼型的形状都用同一办法(外形坐标表)表示,所以我们只要把翼型外形坐标表找到,这种翼型的形状便完全决定了。某翼型坐标见表3-1。

航模基础知识及模型教练飞机结构详细讲解

一、什么叫航空模型 在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的,有尺寸限制的,带有或不带有发动机的,不能载人的航空器,就叫航空模型。 其技术要求是: 最大飞行重量同燃料在内为五千克; 最大升力面积一百五十平方分米; 最大的翼载荷100克/平方分米; 活塞式发动机最大工作容积10亳升。 1、什么叫飞机模型 一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。 2、什么叫模型飞机 一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型。 二、模型飞机的组成 模型飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分组成。 1、机翼———是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。 2、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。 3、机身———将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。

4、起落架———供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架,后面两面三个起落架叫前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后三点式。 5、发动机———它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。 三、航空模型技术常用术语 1、翼展——机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。(穿过机身部分也计算在内)。 2、机身全长——模型飞机最前端到最末端的直线距离。 3、重心——模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。 4、尾心臂——由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。 5、翼型——机翼或尾翼的横剖面形状。 6、前缘——翼型的最前端。 7、后缘——翼型的最后端。 8、翼弦——前后缘之间的连线。 9、展弦比——翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。 练习飞行的要素与原则分析 玩模型飞机和玩模型大脚车完全是两种不同的运动,模友们千万别想当然,买来了就上天,否则就只能看着飞机的残骸落泪了。在开展模型飞机运动前,最需要有一套合理、简单的教程来指导你学会为什么这么飞和怎么样飞,让你更快更安全的把爱机送上蓝天。 开篇还是先把基础飞行练习的要素与原则强调一下,这与你能否成功的掌握飞行技能有直接的关系。

航模的基本原理和基本知识

一、航空模型的基本原理与基本知识 1)航空模型空气动力学原理 1、力的平衡 飞行中的飞机要求手里平衡,才能平稳的飞行。如果手里不平衡,依牛顿第二定律就会产生加速度轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度。飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞。升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称x及y方向﹝当然还有一个z方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反,故x方向合力为零,飞机速度不变,y方向升力与重力大小相同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞行。 图1-1 飞机会偏航、Z 图 2 在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压 1-3﹞,于是机翼就被往上 一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。? 图1-3 图1-4 图1-5 3、翼型的种类

1全对称翼:上下弧线均凸且对称。 2半对称翼:上下弧线均凸但不对称。 3克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其它平凸翼型,只是克拉克Y翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种。 4S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用于无尾翼机。 5内凹翼:下弧线在翼弦在线,升力系数大,常见于早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。 基本航模的翼型选测规律: 2厚的翼型阻力大,但不易失速。 6 4、飞行中的阻力 一架飞行中飞机阻力可分成四大类: 1磨擦阻力:空气分子与飞机磨擦产生的阻力,这是最容易理解的阻力但不很重要,只占总阻力的一小部分,当然为减少磨擦阻力还是尽量把飞机磨光。 2形状阻力:物体前后压力差引起的阻力,平常汽车广告所说的风阻系数就是指形状阻力系数﹝如图3-3﹞,飞机做得越流线形,形状阻力就越小,尖锥状的物体形状阻力不见得最小,反而是有一点钝头的物体阻力小,读者如果有机会看到油轮船头水底下那部分,你会看到一个大

航模制作教程(DOC)

第一章制作工具的准备 做为一个新入门的模型爱好者,首先遇到的问题就是:做模型需要一些什么工具呢?什么工具是即省钱又好用的呢?在这里我想谈一下自己的经验,希望对您有所帮助。 1.模型剪/钳 刃口由高强度金属制成且成斜口(也称斜口钳),是将模型零件从板子上取下的工具,由于是斜口的,所以不会损坏零件。建议购买国产奥迪的,价格在18元左右。 2.笔刀 将零件剪下后,要将零件上多余的流道削去,就要用到笔刀,建议购买田岛的28元/把(8片刀片)在这里要提醒初学者由于笔刀很锋利,使用笔刀时刀口不要朝向自己,以免造成伤害。 3.锉刀 零件取下之后,还要进行打磨的工作,这时你就需要它。锉刀可以分为钻石粉锉刀(表面上附有廉价的钻石粉)以及螺纹锉刀,前者很适合打磨塑料;后者可以打磨蚀刻片。建议购买有各种形状的套装,一般价格不贵在20~50元左右。锉刀的清理可以用废旧的牙刷刷几下既可。 4.砂纸 在经过锉刀的粗打磨后,就要使用砂纸进行细加工,砂纸分为各种号数,号数越大就越细,建议购买800,1000。1200号水砂纸(在五金店均有售,价格在0。6元/张左右)720 5.胶水 零件打磨完毕以后,就要使用专门的模型胶水进行粘接,在这里笔者强烈建议购买田宫的溜缝胶水(25元/瓶)它流动性相当好,而且粘接强度适中,最重要的是它具有“渗” 的作用,这样就避免了由于胶水涂太多而溢出损坏零件。其他胶水还有模王的瓶装(小瓶10元/瓶大瓶25元/瓶)威龙胶水(8元/瓶现以不多见)等。 6.镊子 模型制作中经常要碰到细小零件,这时你就需要一把好用的镊子,建议购买弯头尖嘴,而且后面有锁扣的那种。 7.补土 一些模型由于开模的原因,在组合后会产生缝隙,这时就需要使用补土来填补。补土有很多种类:水补土,牙膏状补土,AB补土,保丽补土,红补土等,就功能上可以分为填补类:牙膏状补土塑型类:AB补土,保丽补土,红补土表面处理类:水补土。这里只介绍属填补类的牙膏状补土:一般市面上常见的是田宫和郡仕的产品,价格均为25元/支,笔者个人认为田宫的补土较为细腻,容易上手,但有干后收缩大的缺点,但还是建议初学者使用;郡仕补土为胶状,干后硬度大,且收缩小,但较难上手,不太适合初学者。 以上几种就是模型制作中最最基础的工具(不包括涂装工具,将另文介绍),对于初学者来说这仅仅是踏向模型制作之路的第一步,如何使用好这些工具,是模型制作的基本功,也是成为高手的必经之路

航模校本教材

前言 少年儿童是祖国的未来,科学的希望。培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民,提高整个中华民族的思想道德素质和科学文化素质,必须从少年儿童抓起,必须从引导少年儿童开展有意义的实践活动抓起。科技活动已证明是课堂教育的补充、扩大和发展。尤其航模设计制作活动,它符合少年儿童好奇、好动、好胜的心理特征,活泼新颖,又富有时代气息,对少年儿童富有强烈的吸引力。 通过航模活动,将使少年儿童接触到广阔的知识领域:从空气动力到材料结构等有关知识:从加工工艺到调整试飞等有关技能;从现实飞机到新型飞机的创造构思。航模活动的动手又动脑的特性,将带来很多可贵的特殊教育效果。少年儿童在实践活动中获得积极的情感体验,或通过自己的发现而享受创造的喜悦,或在克服困难获得成功中体察到自身的价值和满足感,这些无疑有利于培养少年儿童的自主、自立、自信、自强、自律等优秀的个性品格。尤其针对当前教育上存在的弊端和独生子女的现实情况,更具有它特殊的现实意义。 航模活动的实践性,不仅带来智能上的发展,而且有助于少年儿童树立远大的理想。少年儿童为了制作出一架预想的模型飞机,必须按客观规律办事,建立起科学的、求实的思想方法;必须有坚定的意志和顽强的毅力,经受困难和挫折的考验;必须善于群体相处,善于学习别人的长处,建立起集体主义观念。在小小的航模兴趣小组活动中,会逐步学会正确的观察和分析,逐步提高思辨能力和认识水平,从而萌发出高尚的、理性的、为人民服务、为科学献身的远大理想和事业心。 千里之行始于足下,亲爱的同学们,希望你们能用好这本教材。它将引导你走向科技制作活动的大门,也将引导你爱科学、爱劳动,培养起善于动脑、动手和勇于进取的好品质,使自己德、智、体、美、劳全面发展,时刻准备着,为祖国美好的明天,为 21世纪做出贡献!

航模的基本原理和基本知识

航模的基本原理和基本 知识 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

一、航空模型的基本原理与基本知识 1)航空模型空气动力学原理 1、力的平衡 飞行中的飞机要求手里平衡,才能平稳的飞行。如果手里不平衡,依牛顿第二定律就会产生加速度轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度。飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞。升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称 x 及 y 方向﹝当然还有一个z方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反,故x方向合力为零,飞机速度不变,y方向升力与重力大小相同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞行。 图1-1 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X轴弯矩不平衡飞机会滚转,Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。 图1-2 2、伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力越小,速度越小,静压力越大,流体一般是指空气或水,在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢,静压力较大,两边互相较力﹝如图1-3﹞,于是机翼就被往上推去,然后飞机就飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应

在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。 图1-3 图1-4 图1-5 3、翼型的种类 1全对称翼:上下弧线均凸且对称。 2半对称翼:上下弧线均凸但不对称。 3克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其它平凸翼型,只是克拉克Y 翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种。 4S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用于无尾翼机。 5内凹翼:下弧线在翼弦在线,升力系数大,常见于早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。 基本航模的翼型选测规律: 1薄的翼型阻力小,但不适合高攻角飞行,适合高速机。 2厚的翼型阻力大,但不易失速。

数学建模入门基本知识

数学建模知识 ——之新手上路一、数学模型的定义 现在数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义。不过我们可以给出如下定义:“数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。”具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图像、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。一般来说数学建模过程可用如下框图来表明: 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予更为重要的意义。 二、建立数学模型的方法和步骤 1. 模型准备 要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。 2. 模型假设 根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。 3. 模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。 4. 模型求解 可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。 5. 模型分析

数学建模基础(入门必备)

一、数学模型的定义 现在数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义。不过我们可以给出如下定义:“数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。”具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。一般来说数学建模过程可用如下框图来表明: 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予更为重要的意义。 二、建立数学模型的方法和步骤 1. 模型准备 要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。 2. 模型假设 根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。 3. 模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。 4. 模型求解 可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。 5. 模型分析 对模型解答进行数学上的分析。“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,能否对模型结果

航模教程(初级)

精品文库 航模初级入门资料 目录 、基础知识 A.机身与器件 B.工具、耗材 C.飞行及控制原理 二、飞行教程 A.飞行流程 B.方向控制操作 三、Su-27技术参数 四、主要元件 五、注意事项19

、基础知识 A.机身与器件 (1)机身材料:KT板 (2)器件: 1.遥控: ①?遥控器 ②?接收机 2.动力:①电子调节器(简称“电调” ②?无刷电机+电机座 ③.航模专用动力电池(锂电池) ④?桨与桨夹 3方向: ①?舵机 ②?舵角+快速调节器 ③?拉杆 B.工具、耗材 1.工具:①钳子 ②螺丝刀 ③热熔胶枪+胶棒 ④美工刀 ⑤尺子

2.耗材:

①纤维胶带②魔术贴③魔术扎带 C.飞行及控制原理 1?飞机向前飞行:桨高速旋转向后推动气流,使飞机向前飞行2?方向控制:例如飞机向上飞行时两个尾舵都向上翘,气流通过尾舵 时把飞机尾部下压,机身上仰,飞机向上飞。其他方向的控制 类似。 3.制作及调试流程 初级: 购买器件一一组装(机身、电子器件,最后装电池)调试(重心位置、舵面偏角微调)——试飞 中级: 设计图纸一打印图纸贴在KT板上--切割--组装(机身、电子器件,最后装电池)一一调试(重心位置、舵面偏角微调)一一试飞 咼级: 除了学会设计机身,组装机身和调试飞行外,我们还应该学会一些电路和单片机编程的知识,能够维修电子器件,设计和制作遥控设备及飞控(飞行控制器)等。

A.材料:KT板/PP板 B.尺寸:机长110cm ,翼 C.控制距离:1公里左右 D.续航时间:10分钟左右 E.充电时间:一小时左右 F.飞行距离:1公里左右 G.飞行高度:300米左右70 cm 、飞行教程 A.飞行流程 起飞前检查--起飞--微调--正常飞行--降落--检查是否受损 B.方向控制操作 1)尾舵全向上,机身上仰,飞机拉起 2)尾舵全向下,机身下俯,飞机俯冲 3)尾舵左上右下,机身左翻转 4)尾舵左下右上,机身右翻转 5)1和3组合,混空模式下尾舵会左上右中立,飞机左转弯 OOOOOOOOO 依次类推 三、Su-27技术参数

航模螺旋桨基础知识

一、工作原理 可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在螺旋桨半径r1和r2(r1<r2)两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况。V—轴向速度;n—螺旋桨转速;φ—气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;α—桨叶剖面迎角;β—桨叶角,即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见β=α+φ。 空气流过桨叶各小段时产生气动力,阻力ΔD和升力ΔL,见图1—1—19,合成后总空气动力为ΔR。ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT,与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加,形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。 从以上两图还可以看到。必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作,才能获得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴向速度不随半径变化,而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖,半径较大处气流角较小,对应桨叶角也应较小。而在接近桨根,半径较小处气流角较大,对应桨叶角也应较大。螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。 从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对某个螺旋桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化,拉力和阻力矩也随之变化。用进矩比“J”反映桨尖处气流角,J=V/nD。式中D—螺旋桨直径。理论和试验证明:螺旋桨的拉力(T),克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算: T=Ctρn2D4 P=Cpρn3D5 η=J·Ct/Cp 式中:Ct—拉力系数;Cp—功率系数;ρ—空气密度;n—螺旋桨转速;D—螺旋桨直径。其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数,对每个螺旋桨其值随J变化。图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线,它可通过理论计算或试验获得。特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。 从图形和计算公式都可以看到,当前进比较小时,螺旋桨效率很低。对飞行速度较低而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如:飞行速度为72千米/小时,发动转速为6500转/分时,η≈32%。因此超轻型飞机必须使用减速器,降低螺旋桨的转速,提高进距比,提高螺旋桨的效率。 二、几何参数 直径(D):影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下,直径增大拉力随之增大,效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。 此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<音速),否则可能出现激波,导致效率降低。 二、桨叶数目(B):可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正 比。超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。只是在螺旋桨直径受到限制时,采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。 实度(σ):桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。

航模入门基础经典编辑学习知识

我相信大多数男人或者说还不是男人的boy,初次进入这个论坛或者其它模型论坛,都被强烈的震撼了,原来心里一直蕴藏着的一个飞的梦想看起来实现并不难。两个月前我就是如此。我上班时一不小心来到这个论坛,心里那个激动啊简直就是无以言表,心里那是心急火燎的,恨不得马上就飞上天。唉呀,我那童年的梦想啊!不过我得买设备啊,于是在论坛逛啊逛,需要什么设备?怎么尽快地做架飞机飞上天?然而越看越发晕。什么是KV值?什么是2S、3S?啥叫8060桨?充电器怎么比电池都贵呢?以下文字只针对跟我一样的新新手,入魔不久的朋友。不要一上来就在论坛问需要买些什么设备,KV值是越大越好呢,还是越小越好?老鸟们不是不愿回答,而是因为这些问题论坛中以前有很多贴子涉及到了,所以要学会潜水。相信新手在买设备或做机前,看完这篇文章后会解答心中不少的疑问,也省去到处乱翻乱看,常常是看了这篇忘了那篇。我也是新手,或许有很多问题表达不清楚,甚至于有错误,请大家指正。 设备篇 飞机要上天,肯定需要不少的设备。需要什么设备?必备的设备包括:发射机、接收(含晶体)、发动机(电动或者油动)、舵机、电调、电池,以上设备是缺一不可。除了电子设备,还需要螺旋桨、舵角什么的,这里首先重点谈谈电子设备。 1、摇控设备

航模用的遥控设备包括发射机,接收机和一对晶体。发射的作用是发射信号,让我们在地面通过它可以遥控飞机飞行;接收机的作用则不言而喻,它是接收我们通过发射机发出的各种控制信号;晶体的作用是让发射和接收在同样的频率下工作,不至于与其它发射接收冲突。当你准备买遥控设备的时候,这三样设备一般是配套的,当然你也一定要向商家问清楚,因为有不少的商家卖的只是发射机。 遥控设备怎么选购,有什么要注意的方面?根据我的潜水,发现摇控设备不过就那么几样,国内的就更少了。对于新手入门而言,从性价比考虑,我建议选择天地飞06A(即TDF 06A),这个是六通的,目前来说还没有发现假货。06A性能不错,能满足入门甚至是高级飞行的需要,很多人都是用它,特别是新手。TAOBAO上天地飞06A价格在250元左右,最便宜低至205元,我是两个月前买的,215元。包含一个6通的发射机,6通的接收机,一对频率为72MHZ的晶体。 发射机和接收机都有通道这个最为重要的参数,通道即表示几个信号模式,一个通道相对应一个信号,这样说来比较抽象。举个例子讲:例如我们常常说的飘飘一般是三通的。那么是用一通道用一个舵机控制副翼(或者一通道控制方向),二通道控制升升降,三通道通过油门控制电机电机转速。所以新手入门做飞机,至少也是三通的。上面讲到的TDF06A和论坛中一般谈的遥控是比例遥控,还有一种控是开关遥控。这两种控有非常

航模教程(初级)

航模初级入门资料 目录 一、基础知识 0 A.机身与器件 0 B.工具、耗材 0 C.飞行及控制原理 (1) 二、飞行教程 (2) A.飞行流程 (2) B.方向控制操作 (2) 三、Su-27技术参数 (2) 四、主要元件 (3) 五、注意事项 (19)

一、基础知识 A.机身与器件 (1)机身材料:KT板 (2)器件: 1.遥控:①.遥控器 ②.接收机 2.动力: ①.电子调节器(简称“电调”) ②.无刷电机+电机座 ③.航模专用动力电池(锂电池) ④.桨与桨夹 3.方向:①.舵机 ②.舵角+快速调节器 ③.拉杆 B.工具、耗材 1.工具:①钳子 ②螺丝刀 ③热熔胶枪+胶棒 ④美工刀 ⑤尺子 2.耗材:

①纤维胶带 ②魔术贴 ③魔术扎带 C.飞行及控制原理 1.飞机向前飞行:桨高速旋转向后推动气流,使飞机向前飞行 2.方向控制:例如飞机向上飞行时两个尾舵都向上翘,气流通过尾舵 时把飞机尾部下压,机身上仰,飞机向上飞。其他方向 的控制类似。 3. 制作及调试流程 初级: 购买器件——组装(机身、电子器件,最后装电池)——调试(重心位置、舵面偏角微调)——试飞 中级: 设计图纸—打印图纸贴在KT板上--切割--组装(机身、电子器件,最后装电池)——调试(重心位置、舵面偏角微调)——试飞高级: 除了学会设计机身,组装机身和调试飞行外,我们还应该学会一些电路和单片机编程的知识,能够维修电子器件,设计和制作遥控设备及飞控(飞行控制器)等。

二、飞行教程 A.飞行流程 起飞前检查--起飞--微调--正常飞行--降落--检查是否受损B.方向控制操作 1)尾舵全向上,机身上仰,飞机拉起 2)尾舵全向下,机身下俯,飞机俯冲 3)尾舵左上右下,机身左翻转 4)尾舵左下右上,机身右翻转 5) 1和3组合,混空模式下尾舵会左上右中立,飞机左转弯 。。。。。。。。。 依次类推 三、Su-27技术参数 A.材料:KT板/PP板 B.尺寸:机长110cm ,翼展70 cm C.控制距离: 1公里左右 D.续航时间:10分钟左右 E.充电时间:一小时左右 F.飞行距离:1公里左右 G.飞行高度:300米左右

数据库模型基础知识及数据库基础知识总结

数据库模型基础知识及数据库基础知识总结 数据库的4个基本概念 1.数据(Data):描述事物的符号记录称为数据。 2.数据库(DataBase,DB):长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 3.数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS 4.数据库系统(DataBase System,DBS) 数据模型 数据模型(data model)也是一种模型,是对现实世界数据特征的抽象。用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。数据模型是数据库系统的核心和基础。数据模型的分类 第一类:概念模型 按用户的观点来对数据和信息建模,完全不涉及信息在计算机中的表示,主要用于数据库设计现实世界到机器世界的一个中间层次 ?实体(Entity): 客观存在并可相互区分的事物。可以是具体的人事物,也可以使抽象的概念或联系 ?实体集(Entity Set): 同类型实体的集合。每个实体集必须命名。 ?属性(Attribute): 实体所具有的特征和性质。 ?属性值(Attribute Value): 为实体的属性取值。 ?域(Domain): 属性值的取值范围。 ?码(Key): 唯一标识实体集中一个实体的属性或属性集。学号是学生的码?实体型(Entity Type): 表示实体信息结构,由实体名及其属性名集合表示。如:实体名(属性1,属性2,…) ?联系(Relationship): 在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为实体型内部的联系(各属性)和实体型之间的联系(各实体集)。有一对一,一对多,多对多等。 第二类:逻辑模型和物理模型 逻辑模型是数据在计算机中的组织方式

航模入门基本知识

航模入门基本知识 航模入门基本知识 一、遥控飞机的种类 遥控飞机一般以动力来分有以下几种: 1.无动力:一般多用于滑翔机,虽说无动力其实它是利用地球的重力来生成速度有速度自然有升力可敖翔天际。 2.电动:利用电池或者是其它方式如太阳能板来产生电力带动电动马达来生成推力。 3.木精引擎:目前多数的遥控飞机都用此种动力方式,它用的燃料是木精(甲醇)。 4.汽油引擎:汽油引擎体积较大,用于比较大型的飞机,而且省油。 5.涡轮喷射引擎:动力强大,一般用于大型飞机和像真机,工作原理与真涡轮喷射引擎一样。 6.祡油引擎:比较少见的应用。 二、遥控飞机一般以外型功能来分有以下几种: 滑翔机、练习机、像真机、运动机、花式特技机、F3A竞赛机、 F4D竞速机、空战机和RPV。 三、玩遥控飞机的配备 1.遥控器:遥控器通常会听到有玩家说“几动”、“几个通道”,指的是可操做几个动作,通常一个动作就是由一个伺服机(舵机)所 控制的。市面上所售的遥控器,从两动到十动甚至更多的都有,一 般飞机须要四动以上,少数滑翔机或动力滑翔机、小型机用三动,

少了副翼或方向舵的功能,因此有些空中的动作做不出来!而至于要 买哪一型,就看您的最预算而定,如果你有极大的兴趣,且可确定 你一直玩下去,就是有闲有钱有热度,那可考虑买高级些的遥控器,要不然四动就很够用了! 2.引擎:目前引擎有许多的发展,在此先不详述,目前引擎应用在一般遥控飞机上,多是木精(甲醇)引擎(热塞式引擎GLOWPLUGENGINE),分四冲程和两冲程,初学建议使用二冲程日本 OS的引擎,并非其它牌子不好,而是OS的对初学者较好操做。 3.燃油:木精引擎的燃油主要成份——木精(甲醇)+润滑油+硝基甲皖+其它(如防绣剂等等)。 润滑油大体上分三种——篦麻油、半合成、合成,各有优劣;硝 基甲皖是一种炸 药的材料,无色液状,可提升马力,但相当贵,因此其占的百分比越高越贵。一般玩家说的”几趴几趴”就是指这个,一般飞机用5~15%就够了。 4.激活器:一般飞机其实用不到电动起动器,但如果你怕被打到的话。模型店通常也有卖一种激活棒,一端是橡皮,一端是木质握把,但有个更好用的东西——优利胶棒,买一只20元左右,又合手 又够粗又有弹性。 5.火星塞:当然就是点燃引擎汽缸内的混合气用的啦! 火星塞也分冷型及热型,一般来说,目前市面上使用在飞机上较普遍的有OSNo.8、EnyaNo.3.4这几种在初学使用上都不会有太大问题。 6.电夹:用于激活时使火星塞保持红热状态,电池的容量大一些会比较好,才不会发一发没电了。 7.燃油帮浦(泵):用来把油加到油箱中,有手动和电动两种,又有进口和国产之分,基本上差不了多少。用久之后,如果有漏油的 现象多是衬垫老化,自己剪一块再装上多半就好了。

OSI七层模型基本知识及各层常见应用

网络协议OSI模型-------讲稿 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++++++++ 网络协议的定义:为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如,网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信,由于这两个数据终端所用字符集不同,因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信,规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后,才进入网络传送,到达目的终端之后,再变换为该终端字符集的字符。当然,对于不相容终端,除了需变换字符集字符外。其他特性,如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。 协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语(参见“法律学”对于“协议”的定义)。在计算机网络中,两个相互通信的实体处在不同的地理位置,其上的两个进程相互通信,需要通过交换信息来协调它们的动作达到同步,而信息的交换必须按照预先共同约定好的规则进行。 2要素 网络协议是由三个要素组成:[2] (1) 语义。语义是解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出什么样的响应。 (2) 语法。语法是用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现的顺序。 (3) 时序。时序是对事件发生顺序的详细说明。(也可称为“同步”)。[3] 人们形象地把这三个要素描述为:语义表示要做什么,语法表示要怎么做,时序表示做的顺序。

3工作方式 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢?就像我们说话用某种语言一样,在网络上的各台计算机之间也有一种语言,这就是网络协议,[4]不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。 网络协议是网络上所有设备(网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等)之间通信规则的集合,它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。大多数网络都采用分层的体系结构,每一层都建立在它的下层之上,向它的上一层提供一定的服务,而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。一台设备上的第n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。在网络的各层中存在着许多协议,接收方和发送方同层的协议必须一致,否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。 当然了,网络协议也有很多种,具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet 上的计算机使用的是TCP/IP协议。 ARPANET成功的主要原因是因为它使用了TCP/IP标准网络协议,TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)----传输控制协议/互联网协议是Internet采用的一种标准网络协议。它是由ARPA于1977年到1979年推出的一种网络体系结构和协议规范。随着Internet网的发展,TCP/IP也得到进一步的研究开发和推广应用,成为Internet网上的"通用语言"。 4、层次结构

航模基础知识

一、什么叫航空模型 二、在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的,有尺寸限制的,带有或不带有发 动机的,不能载人的航空器,就叫航空模型。其技术要求是: 三、最大飞行重量同燃料在内为五千克; 四、最大升力面积一百五十平方分米; 五、最大的翼载荷100克/平方分米; 六、活塞式发动机最大工作容积10亳升。 七、1、什么叫飞机模型 八、一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。 九、2、什么叫模型飞机 十、一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型。 十一、二、模型飞机的组成 十二、模型飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分组成。 十三、1、机翼——是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞机飞行时的横侧安定。十四、2、尾翼——包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。 十五、3、机身——将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。

十六、4、起落架——供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架,后面两面三个起落架叫前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后三点式。 十七、5、发动机——它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动力装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。 十八、三、航空模型技术常用术语 十九、1、翼展——机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。(穿过机身部分也计算在内)。 二十、2、机身全长——模型飞机最前端到最末端的直线距离。 二十一、3、重心——模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。 二十二、4、尾心臂——由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。 二十三、5、翼型——机翼或尾翼的横剖面形状。 二十四、6、前缘——翼型的最前端。 二十五、7、后缘——翼型的最后端。 二十六、8、翼弦——前后缘之间的连线。 二十七、9、展弦比——翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。 航空模型基础知识教程(二)应大家的要求顶起来求精 第一节活动方式和辅导要点 航空模型活动一般包括制作、放飞和比赛三种方式,也可据此划分为三个阶段。 制作活动的任务是完成模型制作和装配。通过制作活动对学生进行劳动观点、劳动习惯和劳动技能的教育。使他们学会使用工具,识别材料、掌握加工过程和得到动手能力的训练。 放飞是学生更加喜爱的活动,成功的放飞,可以大大提高他们的兴趣。放飞活动要精心辅导,要遵循放飞的程序,要介绍飞行调整的知识,要有示范和实际飞行情况的讲评。通过放飞对学生进行应用知识和身体素质的训练。

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