高级飞行器动力系统拉力测量系统

1.1 简介

本系统为高级电机+旋翼动力系统拉力测试系统，可以用于对实际的电机+旋翼+电调+动力电池进行拉力测试，测试结果用于系统仿真建模参数获取，以及校准动力系统参数，测试系统。产品外观如图6-1所示。

1.2 详细内容和技术指标

系统尺寸：70*70*70cm

拉力精度：1g

最大拉力：5000g

显示屏幕： 7寸显示屏

接口：RS232

带有全方位保护罩，实现100%安全防护

1.3 用途

系统实时测量动力系统拉力，带有转速传感器，可以测量电机转速，实时输出转速与控制拉力曲线，采集数据用于四旋翼动力系统建模仿真的输入建模参数。通过接口总线将测量扭矩数据实时传输到上位工控机进行数据显示、存储和后处理。通过动力系统拉力测量系统可以测量输出PWM-转速曲线，转速-拉力曲线，转速-电流曲线。

根据牛顿第二定律，机体的质心运动由机体质心受的合力来决定。机体质心所受合力的拉力为

根据欧拉公式，四旋翼飞行器的俯仰与横滚两轴的转动控制由四旋翼的拉力矩差产生。俯仰和横滚两轴的受力矩公式分别为

在四旋翼动力系统建模仿真时需要获得旋翼拉力力矩与俯仰及横滚2个自由度的对应关系以及拉力系数，该系统通过同时测量电机拉力力矩与旋翼转速获得该拉力和转速-扭矩曲线，为系统建模仿真提供必要参数，达到仿真系统仿真结果的真实可靠，最大限度符合实际数据。转速拉力曲线如图6-2所示

图6-2 速度-拉力曲线

此外，拉力测量可以用来进行飞行器系统性能分析以及动力系统选型。一般合理的动力

系统选择要求油门占空比在50%的时候，动力系统的拉力与飞行器重力相同，恰好实现悬停。