数学模型是深入研究无人机系统的基础，它至少可以在两方面为我们提供帮助：①数学模型能够将整个系统以精确量化的方式呈现在我们面前；②数学系统能够揭示出无人机系统中“肉眼”看不到的内在性质。举例来说，多旋翼无人机定距桨旋转产生升力是实际系统的真实运动表现。这些任务的要求在本质上需要设计人员能够对无人机系统各部分及内部关系等进行量化描述，并根据明确的指标求出精确设计参数值。......
2023-07-05
无人机多旋翼无刷电动机的具体组成与推荐规格
【摘要】：图5.35 3508-380KV无刷电动机常用的动力器件及具体组成根据无人机机型的不同而有很大区别。而多旋翼无人机则采用无刷电动机驱动定距桨，为无人机提供所需要的升力或姿态控制力矩。3）推荐螺旋桨规格对于爱好者或无人机使用者而言，电动机厂商提供的这项数据会给整个设计省去相当多的麻烦。
图5.35 3508-380KV无刷电动机
常用的动力器件及具体组成根据无人机机型的不同而有很大区别。比如固定翼型无人机采用伺服舵机控制副翼、升降舵等变化；直升机型无人机采用舵机控制自动倾斜器，最终实现对主旋翼总距、周期变距的控制；涵道无人机通过伺服电动机控制导流板，引导旋翼推送气流来实现姿态控制。而多旋翼无人机则采用无刷电动机驱动定距桨，为无人机提供所需要的升力或姿态控制力矩。
不仅是无人机系统，很多硬件系统中具体的硬件信息都可以直接通过“说明文档”或者对应的“使用手册”获取。（请思考问题：还有哪些硬件手册是你经常使用的？你对于这些手册的阅读习惯是怎样的？）这些手册内容可以作为制作或设计时的参考资料，也可以提示我们哪些数据对于该种硬件而言是最为重要的，这对无人机的制作、设计、研究会起到一定的指导作用。对于有经验的工程师而言，几乎可以通过这些手册获取所有必要的知识，因此养成手册阅读习惯，并逐渐适应、培养阅读手册的能力，这对于任何领域的硬件工程师而言都是非常重要的。
关于多旋翼无人机使用的无刷电动机，我们应该关注哪些参数呢？其实电动机厂家已经为使用者考虑得很周全了。
图5.36 朗宇Sunnysky3508-380KV型无刷直流电动机的尺寸结构图和参数表（图片来源：rcsunnysky.com）
城堡会以图5.37中的无刷电动机参数为例，跟大家分享如何使用这些信息，或挖掘出更多的内容，其中的方法比某一个具体项目的实现更为重要。
首先来看看有哪些需要重点关注的参数
1）电动机型号：3508
在选择多旋翼无人机使用的无刷电动机时，型号参数是很多读者遇到的第一个问题，与网络卖家联系也需要用专业词语进行沟通，如果读不懂型号，是一件很麻烦的事情。以3508为例，眼尖的读者可以从参数列表中看到“定子外径：35mm”，“定子厚度：8mm”，连起来就是3508。其实就是这么简单，电动机的型号通常是按照定子尺寸命名的。
2）KV值：380KV
喜欢航模的朋友对“千伏值”这个词一定不会陌生，“千伏值”对应的参数名称就是KV值，它的含义是指无刷电动机外加1V电压时，每分钟的空转转速。以380KV为例，外加1V电压电动机空转速度为380rpm。对于无刷电动机而言该参数值越低，能驱动的定距桨尺寸也就越大。
3）推荐螺旋桨规格
对于爱好者或无人机使用者而言，电动机厂商提供的这项数据会给整个设计省去相当多的麻烦。由厂家提供的参数基本上是值得信赖的（就算有些厂家偷懒，也会照搬比较靠谱的数据加在自己的产品手册表格中），因此从上面的参数列表中，大家可以直接选择与3508-380KV无刷电动机相匹配的推荐旋翼尺寸：APC1147，APC1447，DJI1555。（请思考问题：这些参数在你的项目或工程中如何使用？其中哪些参数需要特别注意？）
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2023-06-23
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2023-07-05
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2023-07-05
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