Ist es besser, die Batterien an den Rotoren oder in der Mitte des Multikopters zu verteilen?

Ich habe 3 Ansätze zur Montage von Batterien in einem Multikopter gesehen:

• Alle Batterien sind fest in der Mitte der Flugzeugzelle montiert
• Alle Batterien in einer Tasche, die in der Mitte der Flugzeugzelle hängt
• Jeder Rotor hat seinen Anteil an den Batterien, die starr in der Nähe oder darunter montiert sind. (Zum Beispiel ein Quadcopter mit 1/4 aller unter jedem Motor montierten Batterien).

Welches Design ist das beste und warum? Wenn es keinen besten Entwurf gibt, welche Vorteile / Kompromisse gibt es zwischen den Entwürfen? Gibt es ein anderes Design, das ich übersehen habe und das irgendwie besser ist?

(Diese Frage konzentriert sich auf Flugmaschinen mit mehreren Rotoren. Weitere Informationen zu Bodenfahrzeugen finden Sie unter " Ist es besser, das Gewicht auf die Räder oder die Mitte des Roboters zu verteilen? ").

Sie möchten den Akku auf jeden Fall fest in der Mitte der Flugzeugzelle montieren.

Das Anbringen einer Batterie unter jedem Motor (obwohl ich das noch nie gesehen habe) erhöht die Trägheitsmomente des Multikopters, was ihn "stabiler" macht, da er langsamer sein Gleichgewicht verliert und somit einem Controller mehr Zeit zum Reagieren gibt. Dies ist jedoch ein ziemlich brachialer Weg, um Flugstabilisierung zu betreiben.

Das Aufhängen des Akkus an einer Tasche macht die Flugeigenschaften unnötig kompliziert. Stellen Sie sich vor, die "Tasche" ist stattdessen ein Seil, an dessen Ende ein Gewicht befestigt ist. Was passiert mit den Flugeigenschaften, wenn die Länge des Seils zunimmt?

Abhängig von der jeweiligen Gehäusekonstruktion kann die starre Montage der Batterie auch die Motorvibrationen dämpfen, wodurch die Notwendigkeit einer starken Filterung von Trägheitsmessungen verringert wird.

In der Mitte soll das Trägheitsmoment so klein wie möglich sein.

Sie möchten die Batterien so nah wie möglich an der Mitte des Hubs und so nah wie möglich an der Mitte sowohl horizontal als auch vertikal montieren. Je näher es ist, desto weniger muss der Controller arbeiten, um das Fahrzeug horizontal im Gleichgewicht zu halten, und desto weniger Batteriestrom wird verbraucht.

Auf jeden Fall starr montiert, um die Batteriemasse zur Schwingungsdämpfung zu nutzen, aber wo? Kommt darauf an, ob Sie eine agile Akrobatikmaschine oder eine stabile Kameraplattform wollen. Verteilen Sie die Masse, wenn Sie die Turbulenzen reduzieren möchten.

Vince hat es richtig gemacht, es ist eine Wahl der Designer. Kommt auf die Anwendung an.

Wenn Sie die Masse vom Drehmittelpunkt wegbewegen, wird das Trägheitsmoment erhöht. Das heißt, es wird Einflüssen von äußeren Kräften mehr standhalten.

Dies umfasst sowohl Umgebungsstörungen als auch selbst erzeugte Bewegungsbefehlsaktualisierungen. Einer von diesen ist nicht erwünscht, und der andere ist erwünscht. Dies überlässt uns den Kompromiss bei der Designentscheidung. Was Sie auswählen, ist anwendungsspezifisch.

Wenn Sie sich für ein reaktionsschnelles Kunstflugboot entscheiden, geht dies zu Lasten des Controllers, der ständig gegen äußere Störungen ankämpft. Die Reaktionsgeschwindigkeit (Bandbreite) ist begrenzt und daher bei großen oder sich schnell ändernden Störungen instabiler.

Umgekehrt, wenn Sie eine inhärente Stabilität im offenen Regelkreis wünschen, muss Ihr Fahrzeug die von Ihnen gewünschten Bewegungsaktualisierungen nur langsam durchführen.

Ich mache gerade meinen ersten Build. Ich möchte mit einer hohen Controller-Bandbreite beginnen, da ich mich in den Bergen befinde. Mein derzeitiges Rätsel ist, ob ich den Akku oben oder unten anbringe. Ich will es wirklich unten.

In erster Linie, weil ich die Dinge dort unten ändern werde, wenn ich periphere Komponenten hinzufüge, um mit der Umgebung zu interagieren. Es ist sinnvoll, den Computer mit allen festen Teilen oben zu verkabeln, und dann ist es endgültig erledigt.

Dies lässt mich jedoch mit zwei Problemen zurück. Man möchte nicht in die inkonsistente, verzögerte Antwort geraten, die man erhält, wenn etwas an einer Schnur baumelt. Ich kann den Akku synchronisieren, aber es ist jedes Mal ein ziemlicher Aufwand für beide Achsen. Vielleicht muss ich nur in ein besseres Batterieband investieren als in meinen 1-Dollar-Klettverschluss.

Das eigentliche Problem, das mich derzeit beschäftigt, ist das Risiko, dass eine instabile Batterie freigelegt wird. Ich habe das Heli-artige Tarrot-Fahrwerk, und bei einem großen Sturz kann ich nicht viel sehen, um die Batterie zu schützen.

Meine Frage, um diese Diskussion hier zu erweitern, lautet also: Was machen die Leute oben oder unten? Ich mag die Idee, dass es oben ist, aber das führt zu zahlreichen anderen unangenehmen Platzierungsproblemen auf der Straße.