Optimizacija/efikasnost multirotora

[fibra]

Video sam razne nacina olaksavanja multirotora i optimizacije tezine, ali nigde nisam video da se metalni ram koristi kao masa. Postoji li neki pametan razlog za to?
Bakar je daleko tezi od aluminijuma a koristenje rama kao mase ne samo sto bi olaksalo celu konstrukciju vec bi je ucinilo cistijom i jednostavnijom.
Takodje vidjam da je ESC uvek ili na sredini kraka ili na samom centralnom nosacu. Ako bi ESCovi bili blize motoru sa veoma kratkim zicama, onda bi do ESCa vodila samo jedna debela zica (+) za napajanje i 3 tanke kontrolne zice zanemarive tezine. Ovo bi za rezultat imalo daleko vece smanjenje tezine nego uzduzno busenje aluminijumskih cevi, pogotovo na haxa ili oktocopterima. Teoretski bi se copter nesto tromije naginjao zbog vece tezine na krakovima, ali ne mislim da bi to nesto smetalo.

Druga stvar koja se tice optimizacije su x i + konfiguracije... logika mi govori da je za rotiranje quadcoptera u + konfiguraciji po horizontalnoj osi potrebno manje struje jer u tome sudeluje samo 1 motor, dok u x konfiguraciji ucestvuju 2 motora. S druge strane 2 motora su rasterecenije nego kad je 1 pa i nisam siguran u svoje ocekivanje. Kakva je situacija u praksi?

 

[gizmo]

Koriscenje celog metalnog rama kao masu ima smisla sa gledista protoka struje i smanjenja kolicine zica. Medjutim tih 4-8 parcica zica manje sigurno nece nesto bitno olaksati letelicu, a i u slucaju ostecenja izolacije na nekom + vodu imas ceo ram na izvolte za kratak spoj i karambol.

Sto se tice rotacije multirora nisam siguran, ali mislim da svi motori ucestvuju u rotaciji letelice. Ako bi u prelasku iz mirnog lebdenja u rotaciju 2 motora nastavila da rade isto, a druga 2 motora povecala broj obrtaja, onda bi uz rotaciju imao i podizanje letelice. Ako bi kao sto kazes u + konfiguraciji samo prednji motor povecavao broj obrtaja, onda bi imao rotaciju letelice, ali i podizanje "nosa" i pokret unazad.

[Gatti.Gatozza]

Na kom pricipu funkcioniše rotacija quad ili okto letelice?

[nebeski]

Sa stanovista stabilnosti i upravljivosti ima smisla da je masa "koncentrisana" u sredisnju tacku letelice. U tom slucaju je potrebno manje energije za izvodjenje manevara i manevri su brzi jer su potrebni manji momenti. Za lebdenje u mestu nema razlike da li je masa u centralnoj tacki ili ravnomerno rasporedjena.

Mozda nisam u pravu ali pretpostavljam da je za same matematicke modele koji su koristeni za razvoj upravljacke logike u kontroleru uzeto da je masa vise manje u centralnom delu. Tako da ce sto je stvarni model blizi modelu i njegove reakcije biti tacnije.

[fibra]

Sa stanovista stabilnosti i upravljivosti ima smisla da je masa "koncentrisana" u sredisnju tacku letelice. U tom slucaju je potrebno manje energije za izvodjenje manevara i manevri su brzi jer su potrebni manji momenti. Za lebdenje u mestu nema razlike da li je masa u centralnoj tacki ili ravnomerno rasporedjena.

Mozda nisam u pravu ali pretpostavljam da je za same matematicke modele koji su koristeni za razvoj upravljacke logike u kontroleru uzeto da je masa vise manje u centralnom delu. Tako da ce sto je stvarni model blizi modelu i njegove reakcije biti tacnije.

Sorry, nisam bio dovoljno odredjen... mislio sam na GND masu (-pol napajanja).

[fibra]

Koriscenje celog metalnog rama kao masu ima smisla sa gledista protoka struje i smanjenja kolicine zica. Medjutim tih 4-8 parcica zica manje sigurno nece nesto bitno olaksati letelicu, a i u slucaju ostecenja izolacije na nekom + vodu imas ceo ram na izvolte za kratak spoj i karambol.

Ja kod letelica kapiram da par grama tu, par grama tamo nije za bacanje. Samo 4 debele zice nose daleeeko vise nego sto se dobije perforacijama koje vidim ljudi rade na aluminijumskim cevima kako bi ih olaksali. Ali kao sto rekoh, ne mora da bude samo 4 ako se ESC pomeri blizu motora usteda je jos veca. Mozda sam samo zrtva preterivanja koja su ljudi radili na svojim multirotorima, ali ako ovakvo olaksavanje pruzi makar minut duze letenja ili malo vecu bezbednu nosivost, onda ima smisla. Nisam se bavio letelicama bilo koje vrste, ali uvek gledam da umanjim sumu kablova, smanjim gabarite ili olaksam projekat bez obzira o cemu se radilo. Samo sam se pitao da li postoji neki ozbiljan razlog da sasija nije pod masom. Ovo sa padom i problemom sa kratkim spojem mi se ne cini kao nesto sto lako moze da se desi ako se kablovi pametno rutiraju.

Sto se tice rotacije multirora nisam siguran, ali mislim da svi motori ucestvuju u rotaciji letelice. Ako bi u prelasku iz mirnog lebdenja u rotaciju 2 motora nastavila da rade isto, a druga 2 motora povecala broj obrtaja, onda bi uz rotaciju imao i podizanje letelice. Ako bi kao sto kazes u + konfiguraciji samo prednji motor povecavao broj obrtaja, onda bi imao rotaciju letelice, ali i podizanje "nosa" i pokret unazad.

Hm... nisam pricao o rotaciji oko vertikale vec po horizontalnim osama. Moram da priznam da nemam pojma kako se quad rotira po vertikali.
Mislio sam konkretno upravo na podizanje i spustanje nosa. Kod + konfiguracije za taj manevar je potrebno 1 motor, a u x konfiguraciji 2, pa sam iz toga zakljucio da + quadovi vuku manje struje u takvim manevrima nego x. Da li sam u pravu?

[rolex]

Ja mislim da je to isto. Recimo ako želiš napred, quad obara broj obrtaja prednjeg ili prednjih motora a povecava zadnjeg ili zadnjih.  Te promene su vrlo male i ne utiču bitno na potrošnju. 2 rotora se okrecu na jednu stranu a 2 na drugu. U idealnom slučaju svi se okreću istom brzinom i nema rotacije oko vertikalne ose. Ako želimo rotaciju, pojačavaju se motori koji okreću recimo u smeru kazaljke na sata a smanjuju oni drugi. Na taj način se quad okreće oko vertikalne ose. Nisam siguran ali mislim da su, osim u akro manevrima, sve te promene brzina prilično male. Možda je glavna prednost X konfiguracije u odnosu na + to što nećeš imati ispred kamere stopu koja će kvariti snimak.

[fibra]

Možda je glavna prednost X konfiguracije u odnosu na + to što nećeš imati ispred kamere stopu koja će kvariti snimak.

To mi je do sada bio jedini (ali vedan) argument za X konfiguraciju.

[itod]

Možda je glavna prednost X konfiguracije u odnosu na + to što nećeš imati ispred kamere stopu koja će kvariti snimak.

Bitnija prednost X u odnosu na + konfiguraciju je nesto pokretljiviji (brzi na odziv) quad na pitch & roll komande. One se najcesce rade pod uglom od 0 stepeni u odnos na ose quada, pa onda imas dva motora sa dva (doduse nesto slabljena) kraka sile umesto jednog kao u + konfiguraciji. Ako uradis malo matematike videces da imas na raspologanju 41% vecu silu sa istim motorima i elisama. Doduse u praksi se ne rade nagibi samo pod pravim uglovima na ose, ako radis nagnuce i po po pitch i po roll osi onda vazi suprotno, + konfiguracija ce brze reagovati. Vecini ljudi, narocito pocetnicima, X konfiguracija deluje upravljivije.

[fibra]

Hvala na odgovorima, imam jos pitanja...
Vecina ljudi ove masine korist ili za aero fotografiju/video ili za FPV pa je minimalizacija vibracija dosta bitna. Nisam imao priliku da vidim neku konstrukciju gde su krakovi od motora izolovani nekakvim gumenim damperima ili bar parcetom gume. Uvek je to cvrsta veza, savrsena za prenos vibracija na ceo ram, i dalje na kameru. Da li postoji razlog da motori budu cvrsto privrsceni za ram ili je OK da postoji mala elasticnost u spoju? Neka resenja se prirodno namecu, pa mi je cudno sto nisu uobicajena praksa.

[jackrc]

Hvala na odgovorima, imam jos pitanja...
Vecina ljudi ove masine korist ili za aero fotografiju/video ili za FPV pa je minimalizacija vibracija dosta bitna. Nisam imao priliku da vidim neku konstrukciju gde su krakovi od motora izolovani nekakvim gumenim damperima ili bar parcetom gume. Uvek je to cvrsta veza, savrsena za prenos vibracija na ceo ram, i dalje na kameru. Da li postoji razlog da motori budu cvrsto privrsceni za ram ili je OK da postoji mala elasticnost u spoju? Neka resenja se prirodno namecu, pa mi je cudno sto nisu uobicajena praksa.

Postoji jak razlog da motori i krakovi budu u cvrstoj vezi. Prvo svi uglovi, kod quadrocoptera 90 stepeni, hexa 60 stepeni, tricoptera 120 itd, moraju biti takvi jer softver pretpostavlja upravo te uglove izmedju motora kada regulise brzinu svakog od motora. Takodje, softver pretpostavlja da su sve elise vodoravne i u istoj ravni. Ako postoji razlika ona bi se ocitavala kao drift u neku stranu . Sledece, ako bi se stavio damper izmedju motora i krakova motori bi oscilovali na nepravilan nacin, sto softver ne zna pa i ne moze da koriguje (a i da zna nema dovoljnu brzinu da izvrsi tu korekciju). Takodje, takav motor bi nepotrebno trosio energiju na oscilovanje a ne na prenos energije na elisu, sto bi se ocitavalo velikom neefikasnoscu motora. Takav motor bi se ponasao kao debalansiran motor ili debalansirana elisa. Postoje i drugi razlozi ali i ova dva su veoma jaka, pa samim tim i dovoljna.
Zato se dampiranje vrsi na ziroskopima u odnosu na frejm. Posto se ziroskopi obicno nalaze na plocicama koje su lagane a i sami cipovi su lagani, njima se dodaje neka tezina i tako postavljaju na meku sundjerastu masu koja se pricvrscuje na frejm. Na taj nacin su vibracije prigusene a sam nagib frejma u bilo koju stranu ziroskopi registruju korektno. Takodje se i video oprema dampira na mestu pricvrscenja na frejm.

Pozdrav