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쿼드콥터 물리적 특성
이 개략도는 다음과 같은 쿼드콥터의 물리적 특성을 보여줍니다.
좌표축
질량과 관성
로터
좌표축
쿼드콥터 본체 축은 중력 중심에 위치합니다.
X-축 — X-축은 드론의 세로축을 나타내며, 드론의 앞에서 뒤로 확장됩니다. X축을 따라 이동하려면 드론을 앞이나 뒤로 기울이는 것이 필요합니다.
Y-축 — Y-축은 드론의 가로축을 나타내며, 드론의 한쪽에서 다른 쪽으로 확장됩니다. Y축을 따라 이동하려면 드론을 좌우로 굴려야 합니다.
Z-축 — Z-축은 오른손 법칙에 따라 드론의 상단에서 하단까지 이어지는 드론의 수직 축을 나타냅니다. Z축을 따라 움직이는 것은 상승이나 하강을 포함하며, 드론을 요잉하여 방향을 바꾸는 것도 포함됩니다.
이러한 축은 3차원 공간에서 드론의 움직임과 방향을 이해하고 제어하는 데 중요합니다. 이러한 기능은 드론 제어, 항법 및 안정화에 필수적입니다.
질량과 관성
전체 바디가 균일한 밀도를 가진 강체처럼 작용한다고 가정합니다. vehicleVars 파일에는 관성과 질량 값이 포함되어 있습니다.
로터
Parrot® 쿼드콥터 미니드론 본체는 일반적으로 프로펠러라고도 불리는 4개의 로터로 구성됩니다. 이러한 로터는 드론이 비행하는 데 필요한 양력을 생성하는 역할을 합니다. Parrot 미니드론을 포함한 대부분의 쿼드콥터에서 로터는 교차 패턴으로 구성되어 있으며, 두 개의 로터는 시계 방향으로 회전하고 다른 두 개는 시계 반대 방향으로 회전합니다.
이러한 구성은 반대 회전이 회전 토크를 상쇄하여 비행 중 드론이 수평을 유지하도록 보장함으로써 안정성과 제어력을 제공합니다. 또한, 각 로터의 속도를 독립적으로 제어하여 드론의 고도, 피치, 롤, 요를 변경할 수 있습니다.
로터 시스템은 드론 설계의 중요한 구성 요소입니다. 로터 시스템은 기동성, 안정성, 전반적인 비행 성능에 중요한 요소입니다.
로터 1은 z축에 대해 양의 방향으로 회전합니다. 이 로터는 xy평면에 평행하게 위치하고, x축으로부터 -45도 떨어져 있습니다.
로터 2는 본체의 z축에 대하여 음의 방향으로 회전합니다. 이 로터는 xy평면에 평행하게 위치하고, x축으로부터 45도 떨어져 있습니다.
로터 3의 회전 방향은 로터 1과 같습니다. 이 로터는 xy평면에 평행하게 위치하고, x축으로부터 135도 떨어져 있습니다.
로터 4의 회전 방향은 로터 2와 같습니다. 이 로터는 xy평면에 평행하게 위치하고, x축으로부터 -135도 떨어져 있습니다.
이 예제에서는 Aerospace Blockset™의 Multirotor 블록을 사용합니다. 이 블록은 Prouty가 정의한 접근 방식을 기반으로 하며 Pounds, Mahony, Corke [1]가 중량물 운반용 쿼드콥터에 적용했습니다.
명령 서브시스템
다음 옵션 중 하나를 사용하여 피치(X), 롤(Y), 요(Z)에 대한 입력을 북쪽-동쪽-아래쪽(NED) 좌표로 쿼드콥터에 제공합니다.
조이스틱
이전에 저장된 데이터
스프레드시트
작업 공간에서 VSS_COMMAND 변수를 사용하여 적절한 선택을 하세요. 이 하위 시스템은 제어 시스템에 대한 참조 명령 신호를 생성합니다.
참고 문헌
[1] Pounds, P., R. Mahony, and P. Corke. "Modelling and Control of a Large Quadrotor Robot." Control Engineering Practice 18, no. 7 (2010): 691–99. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2010.02.008.
