#载人飞行器# 多旋翼载人飞行器动力系统的发展历史是怎样的?斑斓航空
多旋翼载人飞行器已经风靡全球,开启了飞行的新时代。从消费级载人飞行器航拍市场的兴起,到载人飞行器行业应用的不断涌现,不断开发载人飞行器的应用潜力,社会对载人飞行器的接受度也在不断提高。
可以预期载人飞行器在未来会给我们每个人带来全新的生活体验——更好的视野,更高效的配置,更便捷的出行等等。要做到这一点,就要靠技术的发展和创新。今天我们就来看看多旋翼载人飞行器的核心系统之一动力系统的发展历史和未来趋势。
多旋翼载人飞行器动力系统由电机和电调,螺旋桨组成。它的基本原理是电调驱动电机带动螺旋桨旋转,螺旋桨产生向上的拉力带动载人飞行器向上飞。
电调和电机是载人飞行器动力系统的核心,对载人飞行器的整体稳定性和动态特性起着关键作用。电控是电子调速器的缩写,英文缩写ESC(电子速度控制),用来控制电机的运行。根据电机是否有物理换向器,分为有刷电控和无刷电控。
目前载人飞行器动力系统的配置都是无刷电机和无刷电调。有刷电调和有刷电机由于缺陷太多,已经基本退出市场。到目前为止,可以说BLDCM的发展经历了三代,这三代BLD​电源系统在市场上都可以找到,很好的满足了载人飞行器的不同电源需求。以下是三代无刷电调,它们的特点和应用场景。
BLDC电机,俗称永磁无刷DC电机,由定子绕组和转子永磁体组成,必须有一个旋转或运动的磁场才能使转子运动。
理想情况下,BLDC电机的气隙磁场为梯形波,定子布置集中节距绕组,反电动势为标准的120度平顶梯形波。BLDC电机具有良好的机械特性。类似于他励DC电机,改变电枢电压可以改变空载点的机械特性。因此,可以通过调节电枢电压来直接控制电机的速度。此时,采用二对二导通的方波驱动方式来控制BLDC电机,可以获得最佳的控制效果。
第一代BLDC(无刷直流)电调是以BLDC(无刷直流)电机为载体的方波驱动电调。
PWM调制技术用于控制方波驱动电调中电机的运行。这种控制方法主要解决两个问题,一是绕组换相,二是电压调节。
通过检测反电动势的过零点,可以得到绕组的换向逻辑。通过调节PWM占空比可以获得可调电压。换向逻辑信号和调压信号一起调制得到PWM控制信号,实现对BLDC电机的控制。
方波电调具有控制简单、成本低的特点,在多旋翼载人飞行器领域得到了广泛的应用。
但是方波电调驱动的BLDC电机输出转矩脉动大,动态响应速度有限,同时在高速时容易出现堵转问题,所以方波电调不能满足高性能、重负载的要求载人飞行器。
在中小功率BLDC电机的实际应用中,通常通过合理设计磁极形状和允许磁化方向,以及采用斜槽和分数槽等措施来消除齿槽转矩。这些措施使电机的反电动势更接近正弦波。这种电机采用三三导通的控制方式,即所谓的正弦波驱动方式,更有利于减小电磁转矩脉动。
第二代无刷电调是以BLDC电机为载体的正弦波驱动电调。采用SPWM调制技术实现正弦波驱动电调中BLDC电机的控制,提高了BLDC电机三相绕组的利用率,并能消除二对二导通时的换相转矩脉动和堵转。
当然,由于其气隙磁场不是标准正弦波,其输出转矩还是有脉动的。实验表明,在低速时,正弦波驱动电调的转矩脉动小于波驱动电调。在高速时,它们之间的转矩脉动相差不大,甚至正弦波驱动转矩脉动更大。在多旋翼航拍载人飞行器中的应用表明,用正弦波驱动电调时载人飞行器更稳定。
显然,以BLDC电机为载体的正弦波驱动电调并没有从根本上解决转矩脉动和动态响应的问题,仍然难以满足重载高性能多旋翼载人飞行器的功率要求。
随着载人飞行器的工业应用的拓展,如植保载人飞行器和物流载人飞行器的出现,第三代无刷电控诞生了。
第三代无刷电控是基于PMS(永磁同步)电机的FOC(磁场定向控制)电控。
FOC电机和PMS电机从根本上解决了输出转矩脉动、换相和堵转以及电力系统动态响应等问题,能够满足重负载、高性能的电力需求载人飞行器。
PMS电机的气隙磁场是正弦波,产生的反电动势也是正弦波。当三相对称电流施加在永磁同步电机的三相绕组上时,三相绕组会产生一个圆形旋转磁场,带动转子永磁体同步旋转。
FOC电控采用SVPWM调制技术控制永磁同步电机,以产生圆形旋转磁场。通过矢量控制,可以平滑地控制电机的转速和转矩。同时,SVPWM调制对DC母线电压的利用率比SPWM调制高15%左右。
目前市面上的多旋翼无刷电调都是以上三种,调制方式依次为PWM调制、SPWM调制、SVPWM调制。通过在这三种调制模式上添加一些其他技术,开发了其他派生的电调制类型。
由于载人飞行器的应用环境相对恶劣,电机和马达在技术上做了很多妥协,技术上还有很大的探索和优化空间。
同时,为了增加载人飞行器整机的控制性能,可以探讨飞行控制与电机控制联动控制的可能性。
目前商用的多旋翼飞行器使用的无刷电机都是PWM信号控制,导致调速频率刷新有限,在主控制器和电机之间增加了额外的PWM信号产生和解码过程,因此可以开发基于串口的电机,主控制器可以直接控制电机,减少不必要的中间环节。
其次,在多旋翼飞控系统中,电机速度控制回路是最里面的回路,商用电控不提供电机速度反馈,对于飞控速度回路相当于开环控制。如果电控能够提供电机转速反馈,并将反馈值整合到飞行控制中,形成电机转速闭环控制,那么载人飞行器的整体响应性和稳定性都会有很大的提高。
综上所述,随着载人飞行器在工业或商业场景中的广泛应用,载人飞行器对电力系统动态响应性能和可靠性的要求也在不断提高。除了不断优化电机和电控本身,寻求飞控和电机的联动控制也是一个值得探索的方向。

我是为了见梁媛才天天去他们家小卖部买汽水的,即使是冬天也是如此。

今天来找她的时候天已经黑了,她撑着头一副百无聊赖的样子,听见推门而入的铃铛声,看向我的眼睛和往日一样弯起。

或许她知道我喜欢她,我这么想着,因为我总是不掩饰对她的迷恋。一天用来与她见面的时间只有这么短暂的一刻,所以我从来都是毫不避讳地盯着她看的,即使这样会显得不礼貌和令人堂皇,但我不愿意漏掉哪怕一秒让她充满整个我的宝贵机会。

是的,只要看着她,我就仿佛被充满了,我的眼睛,我的脑子,我的内里,我的全部,她的样子和她的味道还有声音,足够从我的每一个感官进入我,然后将我包裹完全。

屋子里又是只有她一个人在看店。

平时总是她先问我要点什么,但今天她没有说话,反而自顾自朝冰柜走去了,我几乎没有思考原因,只是很当然地跟在她后面。她的后脑勺有一撮翘起的软发,不知道是不是感知到我的视线,她伸手摸了摸,没有压下去软发但是让我的目光不自觉向下,看见她黄色的裙边随着一步一步而微微摇摆,我的心再一次微不可见地因此而荡漾起来。

她拉开冰柜问我要什么,歪了下头看我。

冰柜的玻璃门因为陈年的手印或其他而有蒙上痕迹的模糊部分,我恰好透过这一圈不清晰对上她狭长的眼睛,冰柜的灯在她的眼尾勾出很长一条的阴影,理所当然,勾着我的脑子也又开始不清晰起来。

她见我不回答也不觉奇怪,反倒是倚着玻璃门更加直直地盯着我。可能我在她的印象里本身就是这样一个奇怪的客人,于是现下的行为倒因此而正当起来。

她看着我的时候,我会忍不住地祈祷,要是时间在这一刻停住就好了一一其实我更想吻住她但偏偏又舍不得这样对她,所以只想要时间停住。就让她的视线无期限地框定我,而我在这偌大的迷宫中不求出口地漫步。

至少只凭对视,假装我们是某一类执迷于在对方眼中找到自己的恋人。

我总在想象里与梁媛相爱。

你是不是喜欢我?梁媛问我。

或许也可以不是想象,我想,但这是奢求,而我不奢求她的爱,所以我张了张嘴没有说话。不过这似乎是无效的狡辩,没有回答就是回答,而她也从我下咽的唾沫中再次得到了确证。

过来。

明明我们只隔了一扇玻璃门,但她说让我过来。

没有了隔阻视线变得清晰起来,梁媛靠在冰架上冲我笑,我甚至怀疑这是不是我的错觉,因而不敢向前一步。其实我总在梦里见过这样的场景,梦里的我粗鲁很多,虚无会豁免一切可现在的她不是虚无,直到她的手勾上我,我才真的确信即使靠近也不会惊吓到她。

她的唇蜜是淡淡的粉色,还泛着光泽,这是我凑近之后才发现的。

冰柜轰轰作响,冷气从梁媛的身后扑向我,落在面上却是湿热的一片,她的身上好香,我愈发迟钝的思维逐渐不足以作出反馈,只能抓住直白的一些,比如梁媛牵着我的手环住她的腰,然后再搂上我的脖子。

她轻轻一按,我就和她贴得更紧了,可能也带些我的私心。

你想吻我吗?她这么问我。

我顺从地点点头,却不敢轻易作出下一步,像一只小狗等待主人的命令,而她勾起的嘴角就是。

偏偏铃铛再一次响起,有人吗?梁媛直白地翻了个白眼,这让我一怔,因为是我第一次见过的样子。

她说了一声马上来然后松开了我,可没有离开反而视线向下,我随着看下去,这才意识到还没有松开在她腰间的手,于是又猛地收回去背在身后。

在这呆着,她笑了下说。

冷气呼在我的背上,我像被施了咒一动也不动,可能我真的是梁媛的小狗,所以对她的每一句话出于天性的服从。手摸索着抓住一瓶汽水贴着瓶身冷冻,才让手心烧起来的火逐渐息下去。

我又想起她的唇蜜,可能我刚才应该更果断一些才对。

等了好一会,她才过来,站定在我面前的时候还是笑着的,我不知道接下来该怎么办,于是依然在等待她的命令。

走吧,下次来,她说。

我几乎没有过多的反应就点点头然后准备走开,在这一刻我再次透彻地明白我真的变成了她的小狗。于是她说喂又叫住我的时候,我也顺从地转过了身。

她的眼睛眯了眯,我不知道她在想什么,合格的小狗从来不会去揣测主人的意图,只需要对每一个指令做出最快最准确的回复,所以我不去想,我只为成为一只会被她宠爱的小狗而付出努力。

我很喜欢我的新角色,这看起来比每天买汽水的客人,要更容易靠近她。

梁媛走到我面前,我顺从地冲她笑,她于是也笑出来,然后她踮起脚尖,在我的脸颊落下一个轻轻的吻,我确信了,这一定是我取悦她的奖励。

为什么这么听话?她问我。

应该的,我很直白地回答道。

你是小狗吗?她捂着嘴又笑起来,我更自然地点头了,嗯,我是你的小狗,她的笑声是咯咯的,酒窝如同我希望的那样呈现着。好啊小狗,做得好,她揉揉我的后脑勺,手法也像在揉一只毛流旺盛的狗。

那明天见吧,小狗狗。她拍拍我。

离开店铺时我突然意识到,或许我应该挑选一只项圈,让梁媛明天亲手帮我带上。

\梦点

【#播放广播但无人提醒 设施齐全却形同虚设
防疫既要有“面”更要有“里”】

  当前疫情防控形势严峻复杂。然而,记者根据市民提供的线索走访快餐店、游乐场、商超等多处公共场所,发现不少地方虽然做足了广播提示、宣传标语、硬件设备的“面子”,防疫的“里子”却仍存漏洞:有的快餐店内二维码、登记表、测温枪样样齐全却成了摆设;有的游乐场内不断播放疫情防控广播,但工作人员对不戴口罩的游客却视若无睹;有的商超门口贴着防疫标语,可店员竟然不戴口罩,顾客也随意摘掉口罩试吃食品;有的露天菜场安保人员不仅没提醒不戴口罩的顾客,甚至自己也摘下口罩抽烟……

快餐店虽然标着“请佩戴口罩”,但不戴口罩却仍可随意进出。 鹿艺佳摄
  食
  只扫点餐码,不扫健康码
  自7月29日起,北京市加强对商业楼宇、商场和餐馆“三类场所”的防疫检查力度。严查之下,仍有部分餐馆防疫松懈。
  8月4日中午12点30分左右,记者来到管庄地铁站附近的华莱士快餐连锁店,发现门上贴着“今日已消毒”的牌子,上面的时间却仍停留在8月3日。牌子旁边醒目地张贴着“请配合测量温度”“请佩戴口罩”等提示语,但实际进入店内并没有测温环节,不戴口罩也没有任何提醒。
  “吃点什么?可以扫码点餐,柜台和餐桌上都有点餐二维码。”进入门店后,一位店员立刻引导记者进行扫码,但扫的不是健康宝二维码,而是店内的点餐码。
  快餐店专门在门口支了一张桌子,用来摆放消毒液、测温枪和登记表,但由于没有店员负责,这些都成了摆设。店内的健康宝二维码打印在一张一米高的纸板上,但纸板靠在墙角,又被货架和纸箱挡住,扫起来很不方便。
  记者在店内观察了10分钟,正值用餐高峰期,前来就餐的顾客很多,取餐的外卖人员也频繁进出,但大家进入后径直走向点餐口,没有一人扫码,店员未对任何人检测体温。一名外卖小哥没戴口罩就跑进店内取餐,店员也没有做出任何提醒。不仅如此,店内的部分厨师也没有佩戴口罩。
  记者注意到,支在门口的桌子上摆着三张表格:《清洁消毒记录》《测温一日两次登记表》以及《来访人员体温登记表》。其中《清洁消毒记录》只记到了8月3日,《测温一日两次登记表》记录工作人员一日两次测量体温的数据,上面8月3日部分店员的测温数据是空的,8月4日则没有任何记录。
  随后,记者来到东一时区小区附近的一家驴肉火烧店。隔着玻璃门,记者看到门上贴有一张“发热人员禁止进入,进入请佩戴口罩”的提示,靠近门的桌子上放着健康宝二维码和消毒液。记者推门进去后,正在打扫卫生的服务员抬头看了一眼,什么也没说,低头继续擦拭桌面。柜台服务员招呼记者:“来看看,吃点什么?”没有人提示记者扫码,更没人前来进行体温检测。
  此后记者在小区附近转了一圈,不少餐饮店内都放着二维码、测温枪和消毒液,但因为没有专人值守,多数都形同虚设。记者随机询问了几位顾客,多数都表示希望店内严格落实防疫政策,顾客就餐才能安心。“防疫不是只把提示、测温仪摆在那儿,而是要真正用起来。”一名顾客说。

多名不戴口罩的居民聚在菜摊旁买菜。陈圣禹摄
  玩
  广播提示防疫,店员袖手旁观
  近日到北京欢乐谷游玩的游客发现,欢乐谷疫情防控措施再度加码,进入园区前,除了像以往一样扫码、测温,还增加了现场扫码登记预约的程序。尽管如此,仍有游客反映存在人群扎堆、不戴口罩的情况,让人无法安心游玩。
  进入园区后,广播里不时传来“请保持安全距离,请正确佩戴口罩”的提示。但这一提示在“极速飞车”“家庭过山车”等热门项目区域显然并不奏效。排队人挨人、人挤人,一米的安全距离成为空谈。天气闷热,密集的人群中,一些游客摘下了口罩。
  园区内有不少适合儿童玩耍的室内娱乐项目,其中一个名叫“果冻历险记”的建筑就是专门服务低龄儿童的室内活动场馆,许多孩子在里边攀绳索、坐滑梯、荡秋千、玩沙子,一些家长坐在旁边休息,还有一些家长陪着孩子一起玩耍。不足30平方米的沙子池中,近20个大人孩子聚在一起。整座场馆内不少孩子和家长都没有佩戴口罩,工作人员就站在一旁,却没有上前提醒。
  一位家长带着孩子在场馆内转了一圈,又走了出去。记者上前询问原因,他指着门口的消毒牌说:“这里多数项目需要脱了鞋进去玩,孩子还小,爬来爬去到处摸,但我发现消毒时间只有‘日’没有‘小时’,如果一天只消毒一次,我有点不放心。而且都是室内项目,却有这么多人不戴口罩,想来想去还是换个室外项目玩,心里更踏实。”
  儿童娱乐场所不戴口罩的情况并不鲜见。记者在北京华联上地购物中心一层大厅的“嗨森鸭”乐园看到,场内设置了水滑梯、香蕉船等游戏设施,铺满了色彩亮丽的海洋球,大大小小的孩子在里面尽情翻滚,玩耍打闹。然而记者注意到,不少孩子没有戴口罩,工作人员就在里面站着却无人上前提醒,等候的家长围坐一圈也熟视无睹。
  购
  店员不戴口罩,试吃促销仍进行
  位于双桥东路上的万豪购物广场共有两层,一楼有一家便民超市、多家小百货店和美食档口,地下一楼是物美超市。购物广场入口处有工作人员专门扫码测温,严格要求每一位进入的顾客佩戴口罩。但进入商场后,口罩就变得摘戴随意。
  一楼的便民超市内,多名工作人员没有戴口罩,他们有人在为顾客称重,有的在打扫卫生,有的在整理蔬菜,不论是否与顾客接触交流,都没有戴上口罩的意思。旁边的诸多小店内,更是几乎无人正确佩戴口罩。在一家卖水饺的美食档口,记者发现3名店员都没有戴口罩,挤在狭小的档口处一边聊天一边擀面皮、包饺子。
  来到地下一楼的物美超市,尽管超市入口处贴着佩戴口罩的标识,仍有个别工作人员及部分顾客没有佩戴。
  记者在北京华联上地购物中心的生活超市还发现,超市的品尝试吃促销依然在进行。水果和糕点销售区,切碎的芒果、蛋糕等就摆放在塑料盒内,如往常一样顾客可以用牙签随意取用。而在奶制品专区,某品牌的促销员手托托盘,上面摆放着倒好酸奶的小纸杯,示意顾客摘下口罩进行品尝。记者看到两位女士一边聊天一边选购,她俩拉下口罩,品尝了两三种水果,又在水果区转悠了十多分钟,一直没有戴口罩,而附近负责称重的店员没有对摘下口罩的行为及时劝阻。一位顾客表示:“平时超市通过试吃活动推广商品挺好的,但疫情形势严峻的情况下还让这么多人摘下口罩,就让人觉得不太安全了。”
  在樊羊路白盆窑地铁站附近的露天菜场,顾客和商贩扎堆不戴口罩的情况同样存在。有市民近日反映,这个自发形成的早市就开在道路上,每天都会吸引周边大量老人前来采购。近期虽然疫情出现反弹,但早市每日依旧摩肩接踵。更值得注意的是,由于早市并非在市场内,而是在路边,既不需要扫码,更没有人监督商贩和顾客佩戴口罩。
  8月5日一早,记者来到该处早市。沿途路上,可以看到大量背着包、拉着小推车的中老年人。早上6点半,正值客流高峰,叫卖声接连不断。在一处售卖大葱的小三轮车周围,聚集着7名顾客,这些人或是询问价格或是挑选大葱。同一时间里,包括摊主在内的8人之中,仅有1人正确佩戴了口罩。
  沿着早市走了一圈,记者粗略统计,有近半顾客和商贩未佩戴或未按规范佩戴口罩。而在早市最南侧记者看到,两名身穿保安制服的人员不仅没有提醒周边人员戴口罩,甚至自己还摘下口罩抽起了烟。
  对于相关情况,8月1日、2日有市民致电12345服务热线进行投诉。属地看丹街道曾反馈称,综合执法队已到达白盆窑地铁站附近进行处理,同时也将加大巡查力度,发现问题及时查处。不过截至8月5日,该路边早市仍存在较为严重的疫情防控漏洞。

https://t.cn/A6I2aD1i https://t.cn/RO1narU


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