“你用了一些巧妙的方法解决了它,但这只适用于小型无人系统。如果要应用于大型高负载系统,这种方法就行不通了。”
苏晨不好意思地笑了笑:
“卢老,我知道很多改进都是郭教授团队做的。我对航空了解不多,您就别卖关子了,快告诉我吧。”
卢赫生见状不再逗他,开始解释:
“为确保四轴飞行器稳定飞行,必须配备一套姿态传感器、飞控和动力组成的负反馈系统。
在我测试你提供的成品时,我发现了一个关键点:响应速度。
也就是说,当飞行器受到外界干扰偏离平衡时,系统必须迅速检测并计算出纠正措施,然后快速调整各电机转速以恢复姿态。”
卢赫生微笑着看向苏晨,继续说:
“为了满足基本控制需求,这套系统的反应必须非常快,这是我在应对CIA项目时得出的结论。
所以,及时性和准确性对于实现稳定的飞行至关重要。”
卢赫生沉思片刻后,缓缓开口:
“问题的核心在于速度。如果系统反应太慢,当飞控计算出调整方案并指挥电机改变转速时,飞机的姿态可能已经变化过大,导致原来的调整方案失效,进而使飞机失去平衡。
因此,对于四旋翼飞行器来说,快速响应是确保稳定的关键。
电子系统的延迟几乎可以忽略不计,真正的挑战在于机械部分——电机和螺旋桨由于惯性和空气阻力的影响,其响应速度远不及电子信号。”
“最初,我考虑过通过改变桨距来调整升力的方法,以保持飞行器的平衡。
这种方法的优点在于即使尺寸和功率增加,响应速度仍然能满足需求,并且效率较高。
然而,这会使得机械结构变得更加复杂,增加了故障风险,同时也大幅提高了成本。”
“但你的设计却巧妙地解决了这个问题。你选择了增强电机功率而减少螺旋桨惯量与阻尼,创造出一种‘大马拉小车’的动力模式。