差速转向(Differential Steering)是玩具遥控飞机(如固定翼或垂直起降四轴飞行器)中常见的一种转向控制方式,通过调节两侧动力输出的差异实现转向。以下是其工作原理和控制方法的详细说明:、
1. 差速转向的基本原理
差速转向的核心是通过两侧动力不对称产生转向力矩:
直线飞行:左右电机/螺旋桨转速相同,推力平衡。
转向时:
左转:右侧动力 > 左侧动力,飞机绕重心向左偏航。
右转:左侧动力 > 右侧动力,飞机向右偏航。
2. 典型应用场景
双发固定翼玩具飞机:左右机翼各装一个电机。
垂直起降(VTOL)四轴飞行器:两侧对称布置的推进器(如四轴中的对角电机分组)。
地面遥控车:通过轮子差速实现转弯(原理类似)。
3. 差速控制方式
(1)双电机独立控制
硬件配置:
两个电机分别连接独立的电子调速器(ESC)或驱动电路。
遥控器通道分配:一个摇杆控制油门(总动力),另一个摇杆控制方向(差速信号)。
控制逻辑:
方向摇杆中立时:左右电机转速相同(Motor_L = Motor_R)。
方向摇杆偏左时:Motor_R = 基础油门 + 差速值,Motor_L = 基础油门 - 差速值。
int throttle = 1500; // 基础油门(PWM脉宽,单位μs)
int steer = 0; // 方向信号(-100~100)
void setMotors() {
int left = throttle + steer * 5; // 差速系数
int right = throttle - steer * 5;
analogWrite(MOTOR_L_PIN, left);
analogWrite(MOTOR_R_PIN, right);
}
(2)混控(Mixing)模式
适用场景:遥控器支持自定义混控(如FlySky TX)。
混控规则:
将方向通道(Rudder)和油门通道(Throttle)信号混合,输出到左右电机:
Motor_L = Throttle + Rudder
Motor_R = Throttle - Rudder
优点:无需额外编程,直接通过遥控器配置。
3)四轴四轴飞行器的差速转向
对角电机分组:
左转:右侧两组电机加速,左侧减速。
右转:左侧两组电机加速,右侧减速。
方向指令 → PID控制器 → 电机差速输出
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