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继续教大家看数据----飞机震动分析

精华 22
手机看帖 51 1198599
楼主最近调飞机调的很郁闷呐~ 有诸多小伙伴们拿着我们的独立飞控攒机攒的真是不忍吐槽呐~ 抖成狗了都~  屌丝加班狗看数据看到懵逼了已经~
写个帖子教大家看看自己装的飞机到底震动有多严重~~ 说多了都是泪

看数据只典型案例之-------【飞机震动桨频分析】~

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由于无人机通过加速度计、陀螺仪等惯性传感器来测量自身的导航信息,而机体振动,会影响加速度计、陀螺仪等惯性传感器的测量,使得测量噪声加大,进而影响控制效果。

振动的分析主要通过原始传感器的数值来看。通过DataViewer查看原始的加速度计信息,如下图1所示,也可以查看原始的陀螺仪输出,如下图2所示。如果加速度计的输出,噪声的峰峰值超过了5g(即5000mg),或者陀螺仪的噪声超过了50°/s(872mrad),则应该考虑改进机架结构,降低机架振动水平以改善飞行性能。

值得注意的是,飞机的振动主要集中在加速度计的z轴和陀螺仪的xy轴,因此需要分析无人机的振动特性主要观察上述三个轴的输出值。

三轴陀螺仪数值.png
三轴陀螺仪原始输出(只有独立飞控开放了这个数据查看,下同)


三轴原始加速度计数据.png
三轴加速度计原始数据





       无人机的机体高频振动主要来源为电机的转动,所以对于电机转速螺旋桨的转动频率的分析尤其重要,桨频即指螺旋桨的转动频率。对于桨频的分析主要借助快速傅里叶变换工具(FFT)来实现 FFT.jpg ,首先将原始陀螺仪数据画到绘图区,然后点选FFT工具,并使用鼠标左键点选后不放,使用矩形区域选定需要做FFT分析的曲线区域,接着分析结果就会出现在新的标签页中。如下图示。可以看到在76Hz左右出现了一个峰值,在150Hz出现了第二个峰值,它们分别是一倍桨频点与二倍桨频点,通常第一个峰值为桨频的频率点,即76Hz。通过对加速度计原始数据做FFT也可以得到桨频信息,如图 19所示。

加速度计原始数据分析FFT.png
加速度计原始数据FFT
陀螺仪原始数据FFT分析.png
陀螺仪原始数据FFT


桨频对于飞行品质有一定影响。建议桨频不低于40Hz,否则会造成控制器对于低频噪声衰减不足,在控制效果上变现为无人机抽动、振动等问题。
1)     机架震动主要来源于:
l 机架柔性
a)       机架的柔性是震动的来源之一,过于柔软的机架会引入更多震动,因此机架应该尽可能的保持刚性。碳纤维机架具有较好的抗扭矩和抗弯曲特性,是较为理想的机架材质选择。
b)       机臂与中心板的连接处应尽可能保持刚性,连接牢固,且不要留有活动间隙。
l  电机
a)       电机与电机座的连接处应尽可能保持刚性,连接牢固,且不要留有活动间隙。
b)       电机座与机臂的连接处应尽可能保持刚性,连接牢固,且不要留有活动间隙。
c)       电机的动平衡性能要好,空载旋转时应运行平稳。
l  螺旋桨
a)       螺旋桨与电机轴的连接处应尽可能保持刚性,连接牢固,电机轴与桨平面尽可能保持垂直,且不要留有活动间隙。
b)       螺旋桨的平衡性要好,对于两叶桨应能够在螺旋桨平衡器上保持平衡。

大尺寸螺旋桨引起的震动比小尺寸螺旋桨要大,因此在大尺寸飞行器中要特别注意机械减震。

过几天写代码写累了再给大家整理一下装机指南神马的~~ 大家有什么装机类的问题可以留言问我哦~ 针对性的写一写教程~



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东风41核平美帝  Phantom 4 Pro认证用户 2017-1-10 2#
这么专业!楼主应该给新一代隐身轰炸机设计服务!
串小香  Mavic Air认证用户 2017-1-10 3#
成品机绝对震动很小
JackyYyy  Inspire 1 Pro认证用户 2017-1-10 4#
确实有说服力
Peak1  Phantom 4 Pro认证用户 2017-1-10 5#
专业的。
Sniper  DJI FPV认证用户 2017-1-11 6#
这真的是好专业。。完全看不懂
州音   2017-1-11 7#
请问楼主,如何判断或是测试电机的平衡性好不好?
飞手座  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 8#
好专业,、看不懂
Alvis  Osmo Mobile认证用户 2017-1-11 9#
超级棒 可以整成系列
jingrongren  Phantom 3 Advanced认证用户 2017-1-11 10#
串小香精灵32017-1-10 17:20
成品机绝对震动很小
振动小不代表频率小。
狂怒Drone  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 11#
很努力的看,始终看不懂,推荐点入门的吧
Lawrence  Mavic Pro认证用户 2017-1-11 12#
Very professional
黑猫不黑  Mavic Pro认证用户 2017-1-12 13#
  太专业了,然后一脸懵逼。
fansa8b9dbbc  Phantom 3 Advanced认证用户 2017-1-12 14#
亲,我想知道的是我能看吗,能怎么看
妖娆哥  Inspire 1 Pro认证用户 2017-1-12 15#
楼主关于这些方面的知识我收藏了。。。谢谢。。。。
evan2048_fly  Inspire 1 RAW认证用户 2017-1-12 16#
专业,mark
fansf31b6534  DJI RS 2认证用户 2017-1-12 17#
说多了都是泪,楼主,敢不敢来一起悟1改挂自制云台挂sony大法的黑卡教程
楼主   2017-1-12 18#
fansf31b6534悟22017-1-12 20:04
说多了都是泪,楼主,敢不敢来一起悟1改挂自制云台挂sony大法的黑卡教程
太高深~小弟表示刚来开始写几行飞控代码~ 还不会这么多魔改技能~待日后潜心学习~ 有机会给大家更多的分享。
꧁༺神雕༻꧂  Mavic Pro认证用户 2017-1-13 19#
一般人看不到
fans70814a65  Phantom 3 Standard认证用户 2017-1-13 20#
楼主,这个电机应该可以看作是鼓风机(流风机,鼓风机,空气压缩机)的一种,出现两个工况点,也就是楼主说所的两个浆频点,个人认为是比较的危险的,因为工况点在风阻无限小的情况下应该只有一个,所以,如果出现这两个工况点来回变换的话,请楼主调整飞机的装配。否则飞机将会损坏的非常快哦。或者设置顶顶定频点。个人愚钝见解谢谢!
guque190493   2017-1-13 21#
成品机绝对震动很小
鸟瞰视界  Inspire 1认证用户 2017-1-13 22#
楼主负责那一部分的代码开发呢?
鸟瞰视界  Inspire 1认证用户 2017-1-13 23#
那什么部件与部件之间是柔性连接呢?
fansbc2ac7cf   2017-1-13 24#
这分析是在是太专业了
only  Inspire 2认证用户 2017-1-13 25#
RONJIAHU  Mavic 2 Zoom认证用户 2017-1-13 26#
lz 有没有什么办法不连接飞机打开数据读取
ELSALITA  DJI RSC 2认证用户 2017-1-14 27#
牛的,有理有据。
菠萝蜡笔  Inspire 1 V2.0认证用户 2017-1-14 28#
虽然看不太懂,但是好专业的赶脚
小小  Phantom 4认证用户 2017-1-15 29#
不明觉厉
fans43c275dd   2017-1-15 30#
期待详细教程,大疆能不能把电机和桨的测试软件给一个,这里的配件还不错哦,年终大促,某宝上搜文鱼数码
HE+MAN   2017-1-15 31#
看不懂啊...
米花生来了  Osmo Mobile认证用户 2017-1-16 32#
只要拍摄的时候平稳就ok了,专业的分析教给专业的人士去做。
EV3max  Osmo认证用户 2017-1-18 33#
求软件 EV3max@126.com
流浪汉   2017-1-18 34#
求软件。。。。。
DJI-JWN-Q  Mavic Mini认证用户 2017-1-19 35#
高技术人才
寒舍.梓耘櫊  Osmo Mobile 3认证用户 2017-1-23 36#
专业户,谢谢分享受教了!
红苹果树  Mavic Air认证用户 2017-2-28 37#
太专业了
junrch  Mavic Pro认证用户 2017-3-28 38#
请问我是NAZA M V2飞控,如何看震动数据,能否指点一下步骤,谢谢
cjq179  Osmo Pocket 2认证用户 2017-3-31 39#
请教楼主,下面这个动作怎么飞,要求纯手动模式~(摘自国家体委《关于遥控多旋翼飞行器执照考核标准》)
有知的人生,就是,有个Hobby,好好活着!My hobby is flying a drone.
Gm_HelloWorld   2017-5-3 40#
楼主能不能谈谈合理的振动频谱应该是什么范围
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