很多事情 从你决定开始的一瞬间起
最困难的时刻已经过去了
----题记
如何估算一架多旋翼飞行器的各项性能指标？
总体描述
动力系统建模分为四部分：螺旋桨建模、电机建模、电调建模、电池建模。模型所有输入，如表中所示。为了简化本节课讲解，螺旋桨参数可以归为为拉力系数和转矩系数。
求解悬停时间的总体思路
• 螺旋桨模型：
拉力和转矩
• 电机模型
• 电调模型
• 电池模型
螺旋桨模型
即拉力和转矩模型
（1）拉力模型
拉力（N）
其中为螺旋桨拉力系数
为空气密度，受海拔和温度的影响
其中
表示温度
,其中h表示海拔
（2）拉力逆模型
输入是拉力，输出是转速
,其中表示单个螺旋桨拉力，G表示飞机重量，n_r螺旋桨个数
N表示转速
（3）转矩模型
螺旋桨转矩系数
得到：
电机模型
这里假设采用方波驱动
方波驱动—梯形波反电势与方波电流
(1)电磁转矩
(2) 输出转矩
(3) 等效电流
(3) 等效电压
电调模型
为电调调制后的等效直流电压，可表示为：
电调输出电压满足
其中
表示输入油门指令，
表示电池电压
电调输入电流为:
而电调输入电压（电池输出电压）为：
电池模型
电池建模对电池实际放电过程进行简化，假设放电过程中电压保持不变，悬停电流为定值，电池的放电能力呈线性变化
放电时间：
性能计算和实验验证
问题1：给定总重量，求解悬停时间，电调输入油门指令，电调输入电流，电调输入电压，电池电流，转速，螺旋桨转矩。
问题2. 给定总重量G，电调输入油门指令
问题3. 给定总重量G， 电调输入油门指令，求解飞行器的最大载重和最大倾斜角。
问题4：给定总重量，求解飞行器的最大飞行速度，最远飞行距离以及综合飞行时间（指飞行器飞行距离达到最远时的飞行时间）。
(1)飞行器前飞速度
(1)飞行器前飞距离
约束问题
约束1：电调输入油门在[0,1]之间；一般我们希望，合理的油门在50%左右，也就是说油门在中间的时候（上下控制余量都足够），恰好多旋翼能够悬停。
约束2：电机电枢电流不超限，否则电机会烧掉。
约束3：电调输入电流不超限，否则电调会烧掉。
约束4：电池输出电流不超限，否则发热损坏电池。
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基于本讲的理论，我们建立了一个在线性能估算网站flyeval.com.用户在网站上输入机架布局参数、环境参数和动力系统参数后，可以方便地得到性能估算结果
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