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标题: 那种用空心杯的四轴飞行器是如何驱动的 [打印本页]

作者: xixi2017 时间: 2025-4-28 16:43
标题: 那种用空心杯的四轴飞行器是如何驱动的
这种不需要无刷电机，是如何驱动？

作者: xixi2017 时间: 2025-4-28 16:43
这种不需要电调吧？

作者: wahahaheihei 时间: 2025-4-28 16:46
空心杯四轴飞行器的驱动系统确实与常规无刷电机方案有显著差异，其核心在于采用有刷直流电机（空心杯电机）的简化驱动架构。以下从专业角度解析其技术实现：
动力系统组成对比
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空心杯驱动关键技术
直接PWM调制方案：
采用AO3400等SOT23封装MOSFET构建H桥，占空比分辨率通常只需8bit
典型电路参数：
R_{DS(on)} < 100mΩ @2.5Vgs
t_{rise} < 100ns
Vbat=3.7V时效率>85%

机械特性补偿：
因空心杯电机转速可达60000RPM（无负载），需在控制算法中加入：
// 典型PID参数范围
motor.kp = 0.8-1.2; // 抑制转速超调
motor.ki = 0.05-0.1; // 补偿铜损压降

motor.kd = 0.3-0.5; // 抑制机械振动

系统优势分析

重量优化：单个驱动电路仅0.8-1.2g（含PCB）

响应速度：阶跃响应时间<15ms（无刷方案通常>30ms）

成本构成：BOM成本降低60-70%

作者: wahahaheihei 时间: 2025-4-28 16:47
实际应用限制

寿命周期：典型连续工作寿命200-300小时（无刷电机可达2000+小时）

动态性能：最大推力变化率受限（约50N/s vs 无刷的200N/s）

电磁兼容：碳刷火花产生30-50MHz宽频干扰，需做：

电机并联103陶瓷电容

电源端π型滤波（10μH+2×100μF）

先进改进方案（如Eachine E010等产品）

采用铜石墨合金电刷：将寿命延长至500小时

磁编码器反馈：实现2000cpr的闭环控制

3D打印斜极转子：降低齿槽转矩波动40%

这种架构特别适合微型室内四轴飞行器（轴距<80mm），其推重比仍可达到3:1。

作者: wahahaheihei 时间: 2025-4-28 16:48
这种控制方案是非常适合入门的。

作者: LcwSwust 时间: 2025-4-28 16:52
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作者: maqianqu 时间: 2025-5-3 21:57
采用MPU6050惯性测量单元，集成三轴陀螺仪和三轴加速度计，能精确测量飞行器姿态和动作，为飞控程序提供实时数据。

作者: bestwell 时间: 2025-5-3 23:02
传感器数据通过单片机进行处理，用于调整电机转速，实现姿态控制。

作者: everyrobin 时间: 2025-5-4 00:35
单片机通过输出PWM波信号控制MOS管栅极，实现电机转速调节。PWM波占空比越大，电机转速越快。

作者: alvpeg 时间: 2025-5-4 05:35
由于单片机的IO口输出电流较小，不能直接驱动电机，因此需要使用驱动电路。常见的驱动电路包括MOSFET H桥或专用电机驱动芯片

作者: jkl21 时间: 2025-5-4 19:37
通过H桥电路控制电机正反转及PWM调速。

作者: uiint 时间: 2025-5-4 22:38
四轴飞行器需要稳定的电源供应，通常使用锂电池。电源管理电路负责将电池电压转换为适合电机和单片机工作的电压。

作者: hilahope 时间: 2025-5-6 10:08
单片机通过PWM（脉宽调制）信号控制空心杯电机的转速。PWM信号的占空比决定了电机在一个周期内的平均电压，从而控制转速

作者: i1mcu 时间: 2025-5-6 11:58
MPU6050读取的原始加速度和角速度数据，需通过滤波算法（如互补滤波、数字低通滤波等）处理，得到准确的姿态角度。可采用四元数算法计算欧拉角，实时反映飞行器姿态。

作者: timfordlare 时间: 2025-5-6 13:46
由于单片机I/O口无法直接提供足够的电流驱动空心杯电机，需要使用场效应管作为开关

作者: lzmm 时间: 2025-5-6 15:37
对于空心杯电机，通常使用MOSFET作为电子开关，通过PWM信号控制MOSFET的通断，从而调节电机的转速。

作者: pentruman 时间: 2025-5-6 17:43
由于空心杯电机性能差异，需要单独校准每个电机的PWM中心值

作者: louliana 时间: 2025-5-6 19:28
使用N沟道MOS管作为电子开关，控制电机电源通断。

作者: gygp 时间: 2025-5-6 21:11
单片机通过生成PWM（脉宽调制）信号来控制电机的速度。每个电机需要一个独立的PWM信号。

作者: xixi2017 时间: 2025-5-18 20:24
那种很便宜的都是这样的

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