كوادكوپتر

حداکثر سرعت کوادکوپتر خود را محاسبه کنید! چگونه می توانیم کوادکوپتر پر سرعتی داشته باشیم؟

مقدمه

برای همه ما سوال پیش اومده که حداکثر سرعتی که من می توانم با کوادکوپترم پرواز کنم چقدر است؟ یا اینکه چه پارامترهایی بر روی سرعت کوادکوپتر من تاثیر دارند تا من بتوانم سرعت آن را افزایش دهم؟

در این جلسه ما به صورت کاملا ساده و با رسم شکل نحوه محاسبه حداکثر سرعتی که کوادکوپترتان می تواند داشته باشد را محاسبه می کنیم.

محاسبات سرعت کوادکوپتر

برای محاسبه حداکثر سرعت کوادکوپتر باید دو تا فرمول جداگانه برای حداکثر سرعت افقی و حداکثر سرعت عمودی تعریف کنیم. دقت کنید که به دلیل اینکه خوانندگان سایت دچار سردرگمی نشوند ما از بیان محاسبات ریاضی فرمول ها و نیروهای وارده صرف نظر کرده ایم و مطالب را حتی الامکان با شکل و به نحوی بسیار ساده بیان نموده ایم. ابتدا پارامترهایی که در محاسبات استفاده کرده ایم را شرح می دهیم ولی محاسباتشان را بیان نمی کنیم.

مجموع تراست موتورها

یکی از پارامترهای مهمی که در سرعت کوادکوپتر نقش بسزایی عمل می کند تراست ناشی از مجموع 4 موتور می باشد. در فرمول ها ما تراست را با T و نسبت تراست به وزن را با TR نشان می دهیم.

نسبت تراست به وزن کوادکوپتر

دوست عزیز ، دیدن ادامه این مطلب صرفا برای اعضای ویژه سایت است. در صورتی که عضو سایت نیستید ، لطفا از لینک زیر  ثبت نام کنید و سپس حساب کاربری خود را شارژ نمایید. هزینه یک ماه استفاده از تمامی مطالب 18 هزارتومان می باشد. در صورتی هم که عضو سایت هستید ، لطفا از این لینک وارد شوید.

 

 

 

البته ما تاکنون مطالب زیادی را به صورت رایگان ارایه داده ایم که در زیر لینک برخی از جلسات آن آورده شده است :

 

باتری ها و محاسبات آن ها در کوادکوپتر

نگاهی دقیق بر اسپیدکنترل

شناخت آنتن های FPV - بخش اول

راه اندازی برد APM 

 ژیروسکوپ و اطلاعات فنی آن

 شناخت کنترل کننده های PID

 

و البته شاید دوست داشته باشید نگاهی به دوره کوادکوپتر و سرفصل های آن  داشته باشید

 

فرض کنید کوادکوپتر داریم که دارای جرم 1 کیلوگرم می باشد و دارای مساحت 0.1 مترمربع می باشد چنانچه نسبت تراست به وزن کوادکوپتر معادل 2 باشد این کوادکوپتر دارای حداکثر سرعت افقی 11.1 متر بر ثانیه و حداکثر سرعت عمودی 20.7 متر بر ثانیه می باشد.

مثل همیشه میتونید ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید:

اگر هم که خیلی عاشق ما هستید ما رو به دوستاتون هم معرفی کنید. ممنون از همکاریتون 😉

شاید دوست داشته باشید مطالب زیر را نیز بخوانید:

8 نظر

  • علی جوادی

    سلام
    من برای معادلات کوادروتورم نیاز به ضریب تراست و ضریب درگ دارم. برای اینکه اونو محاسبه کنم باید نیروی تراست رو داشته باشم. حالا برای محاسبه تراست یه آزمایش طراحی کردم ولی تراست های مختلف به ازای سرعت های زاویه ای مختلف به دست میاد . حالا من موندم کدوم تراست رو استفاده کنم. ممنون میشم راهنمایی کنید

    • قاسم قاسمی

      سلام و احترام
      در رابطه با سوالی که مطرح نمودید با توجه به اینکه اطلاعاتی در رابطه با این سوال مطرح نکردید نکات زیر را خدمتتان عرض می کنم:
      1- پارامترهای کنترلی و معادلات دینامیکی کوادکوپتر تابع گشتاور و تراست تولیدی کوادکوپتر می باشد که باید با یک روش معین و دقیق بین این ورودی های کنترلی و سیگنال اعمالی به موتورها که تراست را برای ما بوجود می آورند رابطه ها را بدست آورد.
      از آنجایی که واحد تراست گرم می باشد یکی از روش های معمول بدست آوردن تراست استفاده از ترازو است. برای اینکار شما یک موتور و ملخ را به یک بدنه نسبت محکم متصل می کنید و آن را روی ترازو قرار می دهید. سپس با کنترل موتور در سرعت های مختلف تراست ناشی از یک ملخ معین که ترازو نشان می دهد را یادداشت می کنیم این مقدار را به ازای سیگنال های مختلف یادداشت می کنیم تا بتوانیم مقادیر را با هم مقایسه کنیم. بعد از اینکه داده ها را یادداشت نمودیم نمودار متناسب سیگنال بر حسب تراست را رسم می کنیم که معمولا یک نمودار غیرخطی است و باید معادلات حاصل از آنها را بدست آورید تا بتوانید در روش کنترلی مستقیم همراه با معادلات دیگر آن را لحاظ کنید. ما ترازو را به دو روش استفاده می کنیم که هر کدام مزایای خاص خود را دارد:
      روش اول: در روش اول از دو اهرم استفاده می کنیم که نیروی تراست را به صورت غیرمستقیم اندازه گیری می کنند. علت استفاده از این روش این است که هوای اطراف ملخ آزاد است و تاثیری بر شرایط آئرودینامیکی ندارد و دقیق تر از روش دوم است که به صورت مستقیم به دست می آید. اگر طول هر دو اهرم را یکسان در نظر بگیرید نیازی به فرمول موجود در شکل ندارید و مقداری که ترازو نشان می دهد دقیقا نیروی تراست است.

      روش دوم: در این روش ما یک استراکچر آماده می کنیم که از سه اهرم و یک صفحه زیرین تشکیل شده است و موتور و ملخ نیز به اهرم وسطی متصل هستند. پایه های دو اهرم نگهدارنده نیز باید به صفحه زیرین متصل شوند تا هنگام دور گرفتن موتور جابجا نشوند.

      2- شرکت های معتبر یک جدول تراست برای موتورهایشان ارائه می کنند که کار کاربران را ساده کنند و علاوه بر این بازده موتور به ازای تراست های مختلف را نشان می دهند. چنانچه هدف تان از این داده ها صرفا کسب تجربه است می توانید از جدول تراست هر موتور با ملخ خاصی که کارخانه آن را ارائه می کند استفاده کنید در غیر اینصورت طبق روشی که در بالا بیان کردیم داده هایتان را اندازه گیری کنید و معادلاتتان را بدست آورد. اگر هم دیدید که وضعیت معادلات غیرخطی تان کمی پیچیده است می توانید نمودارهایتان را به صورت خطی ترسیم کنید و معادلات را به صورت خطی به دست آوردید. در مورد روش خودتان هم اگر نیاز به بررسی دارد لطفا تصاویر مرتبط به همراه توضیحات کامل ارسال کنید تا پاسخ داده شود.
      با آرزوی بهترین ها

  • رامین

    سلام
    ببخسید من میخوام نیروی تراست رو برای یک کواد روتور آماده محاسبه کنم.فرمولی که دارم T=bw^2 هست که b ضریب تراست و w سرعت روتورهام هستن.روشی که برای محاسبه b هست چیه؟فرمولهای آیرودینامیکیش رو دارم که پارامترهای زیادی داره.اگر بتونم این پارامترها رو برای پروانه استخراج کنم و این ضریب رو محاسبه کنم قابل اطمینان هست؟پیاده سازی عملی هم باید داشته باشم و دقیق بودنش برام خیلی مهمه.مسئله مشابهی درمورد گشتاور درگ هم دارم.فرمولهای تئوری رو توی تصویر ضمیمه فرستادم.
    کوادم تقریبا 3 کیلوس و وسایل جانبی داره

    • قاسم قاسمی

      سلام و عرض ادب
      فرمولی که مربوط به تراست ذکر کردید دقیق می باشد و البته همیشه اختلاف هایی در تئوری و عملی وجود دارد و اینگونه نیست که به صورت بسیار دقیق انجام شود. با محاسبه 4 تا نیروی اساسی که به کوادکوپتر وارد می شوند به راحتی می توانید همه پارامترها را محاسبه کنید. آزمایش ها هم به صورت های مختلف انجام می شود. به هر حال هر کجای پایان نامه کوادکوپترتون به مشکل بر خوردید بنده در خدمتم.
      موفق باشید

  • علیرضا اختری

    باسلام و تشکر از مطالب مفیدی که در سایتتون قرار دادید.
    یه سوال داشتم. می خواستم بدونم مرجع این دو تا معادله ای که برای بدست آوردن سرعت عمودی و افقی استفاده کردید کجاست؟

    تشکر

    • قاسم قاسمی

      با سلام و عرض ادب
      در مورد منابع این جلسه:
      1- در مورد مطالب و متن ها و عکس هایی که در این مطلب بیان شده است همگی به صورت کاملا ساده و برای اولین بار در سایت منتشر می کنیم و از تجربیات دوستان است.
      2- در مورد فرمول های ارایه شده ما فقط فرمول نهایی را نوشته ایم که بقیه دوستانی که در رشته مهندسی مکانیک تحصیل نکرده اند دچار سردرگمی نشوند. چون خیلی از بازدید کنندگان از رشته های مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر و بقیه رشته ها هستند و با فرمول های مهندسی مکانیک آشنایی ندارند. در صورتی که نیاز به اثبات فرمول از ابتدا دارید باید به کتاب مکانیک سیالات مباحث نیروی Drag مراجعه کنید. به طور خلاصه هم خواستید به صورت زیر است:

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    اضافه کردن تصویر ( فقط فرمت jpg)