四旋翼无人机的控制原理

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一、四旋翼无人机飞行原理

在四旋翼无人机中，相邻的两个螺旋桨旋转方向是相反的。螺旋桨M1、M3的旋转方向为逆时针，螺旋桨M2、M4的旋转方向为顺时针。当飞行时，M2、M4所产生的逆时针反作用力（反扭矩）和M1、M3产生的顺时针反作用力（反扭矩）相抵消，飞机机身就可以保持稳定。在保证四旋翼无人机每个旋翼转速大小相同（产生的总扭矩为零），通过调整无人机四个旋翼的转速来进行各种运动。

1、垂直运动

每个旋翼增加/减小大小相同的转速，便可实现无人机的垂直上升/下降运动。增加转速，无人机升力增加当大于重力时，垂直上升，反之下降。

2、俯仰运动

如图，将电机M1、M4的转速增加或者将M2、M3转速减小时，前两旋翼产生升力大于后两旋翼产生的升力，使四旋翼向后飞行。反之向前飞行。

3、滚转运动

与俯仰运动原理相同，如图，将电机M1、M2的转速增加或者将M3、M4转速减小时，左两旋翼产生升力大于右两旋翼产生的升力，使四旋翼向右飞行。反之向左飞行。