基于四轴飞行器的无刷电机驱动设计
四轴飞行器动力学分析与建模
四轴飞行器动力学分析与建模四轴飞行器主要由机架、动力系统、控制系统和传感器系统组成。
机架是整个飞行器的骨架，负责承载各个部件。
动力系统由四个电动马达和四个螺旋桨组成，电动马达通过转动螺旋桨产生升力和推力。
控制系统负责控制飞行器的飞行姿态以及飞行方向。
传感器系统用于获取飞行器的姿态和位置信息。
首先是力学分析。
在飞行过程中，四个螺旋桨产生的升力和推力需要平衡飞行器的重力。
根据牛顿第二定律，可以建立四轴飞行器的运动方程。
假设四轴飞行器在三维空间中的位置为(x, y, z)，速度为(vx, vy, vz)，质量为m。
则四轴飞行器所受到的合力可以表示为：F = mg - Tm是飞行器的质量，g是重力加速度，T是螺旋桨产生的合力。
根据牛顿第二定律，可以得到四轴飞行器的加速度方程为：a = (mg - T) / m其次是电机模型。
电机模型主要描述电动马达的输出特性。
通常情况下，电动马达的输出转矩与输入电流之间存在一定的关系。
可以使用简化的转矩模型来描述电动马达的输出。
假设电动马达的转矩为Tm，电流为I，转矩模型可以表示为：Tm=k1*I其中k1为电动马达的参数。
接下来是姿态稳定。
四轴飞行器的姿态稳定是实现飞行器平稳飞行的重要问题。
姿态稳定的关键在于对飞行器角度的控制。
通过使用陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器获取飞行器的姿态信息，并通过控制系统对飞行器的姿态进行控制。
姿态稳定算法可以根据飞行器的姿态误差来计算所需的控制指令，进而控制飞行器的电动马达来实现姿态的调整。
最后是运动控制。
运动控制主要涉及到飞行器的位置和速度控制。
通常情况下，可以使用位置式控制和速度式控制来实现飞行器的运动控制。
在位置式控制中，通过计算飞行器的位置误差来产生相应的控制指令，控制飞行器的电动马达来实现位置的调整。
在速度式控制中，通过计算飞行器的速度误差来产生相应的控制指令，控制飞行器的电动马达来实现速度的调整。
综上所述，四轴飞行器的动力学分析与建模主要涉及到力学分析、电机模型、姿态稳定和运动控制等方面。
四轴飞行器设计概述
四轴飞行器设计概述四轴飞行器（Quadcopter）是一种多旋翼飞行器，由四个电动马达驱动，并通过电子系统控制飞行。
它具有垂直起降、悬停、平稳飞行等优点，广泛应用于无人机航拍、物流配送、农业植保等领域。
本文将对四轴飞行器的设计概述进行详细介绍。
第一部分：概述四轴飞行器的设计涉及到机械结构设计、电子系统设计和飞行控制算法设计等方面。
在机械结构设计中，需要考虑到飞行器的重量、稳定性和飞行效率等因素；在电子系统设计中，需要考虑到电机驱动、传感器测量和通信等因素；在飞行控制算法设计中，则需要考虑到姿态控制、导航定位和自主避障等因素。
第二部分：机械结构设计四轴飞行器的机械结构主要包括机体、四个电动马达和螺旋桨等部分。
机体通常采用轻质材料制造，如碳纤维复合材料，以降低飞行器的重量；电动马达通常采用无刷电机，以提高功率输出和效率；螺旋桨通常采用塑料或碳纤维材料制造，以提供升力。
此外，机械结构设计还需要考虑到四轴飞行器的重心位置和稳定性，通过调整电动马达和螺旋桨的布局来实现。
第三部分：电子系统设计四轴飞行器的电子系统设计主要包括电机驱动、传感器测量和通信等模块。
电机驱动模块用于控制电动马达的转速和方向，通常通过电调与飞控板连接；传感器测量模块用于测量飞行器的姿态、加速度、陀螺仪等参数，通常包括陀螺仪、加速度计和磁力计等；通信模块用于与地面控制台进行数据传输和指令接收，通常采用无线通信技术，如蓝牙或Wi-Fi等。
第四部分：飞行控制算法设计四轴飞行器的飞行控制算法设计主要包括姿态控制、导航定位和自主避障等模块。
姿态控制模块用于控制飞行器的姿态，通常采用PID控制算法，通过调节电动马达转速来实现；导航定位模块用于确定飞行器的位置和航向，通常采用GPS和惯性导航系统等；自主避障模块用于识别和规避障碍物，通常采用机器视觉技术和激光雷达等。
第五部分：总结四轴飞行器设计的关键环节包括机械结构设计、电子系统设计和飞行控制算法设计等。
四轴飞行控制原理
四轴飞行控制原理四轴飞行器是一种具有四个旋翼的飞行器，通过控制旋转速度和方向来实现飞行。
其控制原理包括传感器感知、飞行动力学建模、控制器设计和电机控制。
1.传感器感知四轴飞行器通常配备有陀螺仪、加速度计、磁力计和气压计等传感器。
陀螺仪用于测量飞行器的角速度，加速度计用于测量线性加速度，磁力计用于测量地磁场方向，气压计用于测量飞行器的高度。
这些传感器可以提供飞行器在空间中的姿态、位置和速度等信息。
2.飞行动力学建模通过传感器测量的数据，可以对飞行器的姿态进行估计。
姿态估计主要包括姿态角（滚转、俯仰和偏航）的估计和位置的估计。
将姿态和位置的估计值与期望值进行比较，可以得到姿态和位置的误差。
飞行动力学建模主要包括飞行器的动力学方程和状态方程，可以通过这些方程来描述飞行器的姿态、位置和速度等动态变化。
3.控制器设计控制器设计主要是设计一个控制算法来根据传感器测量的数据和期望的姿态和位置来控制飞行器的旋转速度和方向。
通常使用的控制算法包括PID控制器、模型预测控制器、自适应控制器等。
PID控制器是一种常用的控制算法，根据误差的大小和变化率来调整控制信号，从而使飞行器逐渐接近期望的姿态和位置。
4.电机控制四轴飞行器通常使用四个无刷电机来控制旋翼的转速和方向。
通过适当调整电机的转速，可以使飞行器产生所需的推力和力矩，从而实现期望的运动。
电机控制主要包括PWM控制信号的生成、电机转速的调节和电机的航向控制。
PWM控制信号的生成由控制器完成，根据控制器的输出调整电机转速，使旋翼产生所需的推力和力矩。
电机的航向控制通常通过改变电机的转速来实现。
总结：四轴飞行控制原理主要包括传感器感知、飞行动力学建模、控制器设计和电机控制。
通过传感器感知飞行器的角速度、线性加速度、地磁场方向和高度等信息，通过飞行动力学建模估计飞行器的姿态和位置，根据期望的姿态和位置与估计值的误差，设计控制算法来控制飞行器的旋转速度和方向，通过调整电机的转速，使飞行器产生所需的推力和力矩，从而实现期望的飞行。
基于STM32的四轴飞行器设计
基于STM32的四轴飞行器设计四轴飞行器是一种常见的航空模型，它由四个电动马达驱动，通过调整转速控制飞行器的姿态和位置。
在本文中，我将介绍如何使用STM32微控制器设计一个四轴飞行器。
这项设计需要以下四个组成部分：飞行控制器、传感器、电动机和通信模块。
首先，我们需要一个飞行控制器来处理飞行器的姿态控制和位置控制。
我们可以使用STM32微控制器作为飞行控制器，因为它具有强大的计算能力和高性能的外设。
STM32微控制器通常具有多个通用输入/输出引脚，用于连接传感器和电动机。
此外，STM32微控制器还可以运行飞行控制算法并控制电动机的转速。
其次，我们需要一些传感器来感知飞行器的姿态和位置。
常见的传感器包括陀螺仪、加速度计和磁力计。
陀螺仪可以测量飞行器的旋转速度和方向，加速度计可以测量飞行器的加速度和倾斜角度，磁力计可以测量飞行器相对于地球磁场的方向。
这些传感器的测量数据将用于计算和控制飞行器的姿态和位置。
第三，我们需要四个电动机来驱动飞行器的运动。
每个电动机都连接到飞行控制器的输出引脚，并通过调整电动机转速来调整飞行器的姿态和位置。
通过控制四个电动机的转速，我们可以实现飞行器在空中的稳定飞行和准确控制。
最后，我们需要一个通信模块来与飞行器进行通信。
通常，我们使用无线通信模块，如蓝牙或无线局域网，来控制飞行器的飞行和监控其状态。
通过与通信模块连接，我们可以使用智能手机或其他设备来发送指令和接收飞行器的数据。
在设计四轴飞行器时，我们需要首先将传感器和电动机连接到STM32微控制器。
然后，我们需要编写飞行控制算法并将其加载到STM32微控制器上。
接下来，我们可以使用通信模块与飞行器连接并发送控制指令。
最后，我们可以启动电动机并观察飞行器的飞行和姿态控制效果。
总之，基于STM32微控制器的四轴飞行器设计是一个复杂而有趣的工程项目。
通过合理选择传感器、编写飞行控制算法和使用通信模块，我们可以实现一个高度稳定和可控的四轴飞行器。
四轴飞行器报告
四轴飞行器报告1. 前言四轴飞行器是一种无人机，由四个电动机驱动，具有稳定飞行的能力。
它在军事、民用及娱乐领域都有广泛的应用。
本报告将对四轴飞行器的结构、工作原理以及应用进行详细介绍。
2. 结构四轴飞行器主要由以下部件组成：•机架：提供了支撑和连接其他部件的框架结构，通常是以轻质材料如碳纤维制成。
•电动机：驱动飞行器飞行的关键部件，通常使用直流无刷电机。
•螺旋桨：由电动机驱动的旋转桨叶，用于产生升力和推力。
•电调：控制电动机的转速和方向，从而控制飞行器的姿态。
•飞控系统：负责接收和处理来自传感器的数据，计算飞行器的姿态和控制指令。
•电池：提供能量给电动机和其他电子设备。
3. 工作原理四轴飞行器的飞行原理基于牛顿第二定律。
通过调整四个电动机的转速和方向，可以控制飞行器的姿态和运动。
飞行器的姿态包括横滚、俯仰和偏航。
通过增加相对转速，可以产生横滚和俯仰的力矩，从而使飞行器向相应方向倾斜。
飞行器倾斜后，电动机产生的升力也会有所改变，使得飞行器能够前进、后退或悬停。
飞行器的稳定性是通过飞控系统来保证的。
飞控系统通过接收来自加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器的数据，计算飞行器的姿态和运动状态，并根据用户的控制输入调整电动机的转速和方向，以保持飞行器的稳定。
4. 应用四轴飞行器在军事、民用及娱乐领域都有广泛的应用。
在军事领域，四轴飞行器可以用于侦查、监视和目标跟踪。
由于其小型化、高机动性和隐蔽性，可以在不可接近的区域执行任务，提供重要的情报支持。
在民用领域，四轴飞行器可以用于航拍、物流和巡检等任务。
航拍业务能够提供高质量的航空影像，广泛用于地理信息和城市规划等领域。
同时，四轴飞行器还可以用于运送货物，解决最后一公里的配送问题。
此外，四轴飞行器还可以用于巡检任务，如电力线路、管道和建筑物的巡检，提高作业效率和安全性。
在娱乐领域，四轴飞行器常被用作遥控飞行器，供爱好者进行操控和竞赛。
爱好者可以通过多种方式定制飞行器的外观和性能，提升飞行器的性能和飞行体验。
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
四旋翼飞行器飞行控制技术综述四旋翼飞行器是一种具有四个独立旋翼的飞行器，也被称为四轴飞行器。
它采用借助电子设备来保持平衡和方向飞行，是一种近年来非常流行的飞行器类型。
四旋翼飞行器飞行控制技术是指通过控制器、传感器和电动机等设备来实现飞行器的稳定飞行和精确控制。
本文将对四旋翼飞行器的飞行控制技术进行综述，包括传感器、飞行控制器、电机及螺旋桨、遥控器等方面。
一、传感器四旋翼飞行器的传感器是实现飞行控制的基础，它主要包括加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计等。
加速度计用于测量飞行器的加速度，陀螺仪用于测量飞行器的角速度，磁力计用于测量飞行器的方向，气压计用于测量飞行器的高度。
这些传感器可以实时地将飞行器的状态信息传输给飞行控制器，从而帮助控制器实现飞行器的稳定飞行和精确控制。
二、飞行控制器飞行控制器是四旋翼飞行器的大脑，它通过接收传感器传来的信息，计算飞行器的状态，再根据飞行器的状态信息来控制电机的转速和螺旋桨的转动角度，从而实现飞行器的稳定悬停、方向飞行、姿态调整等功能。
目前市面上比较常见的飞行控制器有OpenPilot、Pixhawk、Naze32等，它们都能够提供强大的飞行控制功能，同时还支持GPS导航、航点飞行、自动返航等高级功能。
三、电机及螺旋桨四旋翼飞行器通常采用无刷电机驱动螺旋桨进行飞行，电机及螺旋桨的选择直接影响飞行器的性能和稳定性。
在选择电机时需要考虑电机的功率、转速、推力、以及电机的重量和尺寸等参数，同时还需要考虑螺旋桨的直径、螺距、材质等参数。
合理的电机及螺旋桨搭配可以为飞行器提供足够的推力和稳定性，从而保证飞行器的良好飞行表现。
四、遥控器遥控器是飞行器的操控装置，通过遥控器可以实现飞行器的起飞、降落、悬停、前进、后退、左转、右转等操作。
目前市面上比较常见的遥控器有Futaba、FrSky、Spektrum等，它们都能够提供可靠的无线控制信号，从而保证飞行器的操控精准和稳定。
在实际的飞行控制中，通常采用PID控制算法来实现对飞行器的姿态调整和稳定飞行。
四轴飞行器设计方案
四轴飞行器设计方案四轴飞行器设计方案一、引言四轴飞行器是一种具有四个电动机的飞行器，通过控制电机的速度来调整姿态和飞行方向。
本文将介绍一种四轴飞行器设计方案，包括材料选择、电机配置、控制系统等方面。
二、材料选择1. 框架材料：选择轻质且具有足够强度的材料，如碳纤维复合材料，以提高飞行器的耐用性和飞行稳定性。
2. 电机：选用高效率、低功耗的无刷电机，以提高续航时间和飞行效能。
3. 电池：选择高能量密度的锂聚合物电池，以提供足够的电力供应。
4. 传感器：配置加速度计和陀螺仪，以实时测量飞行器的运动状态，并通过算法进行控制。
三、电机配置为了实现四轴飞行器的稳定飞行和灵活操控，需要配置四个电动机，分别安装在飞行器的四个角落。
电机和框架之间采用弹性支撑装置，以减少机械振动和飞行噪音。
电机与框架之间的连接采用可调节的装置，以便根据飞行器的需要进行调整。
四、控制系统飞行器的控制系统包括飞行控制器、遥控器、传感器等。
飞行控制器是整个系统的核心，负责接收遥控器的指令，并通过内部的算法计算出合适的电机转速来实现飞行器的姿态调整和飞行控制。
飞行控制器还需要与传感器进行数据交互，以获取飞行器实时的运动状态。
五、功能扩展为了增加飞行器的功能，可以增加以下扩展设备：1. 摄像头：配备高清摄像头，实现视频拍摄和实时传输功能。
2. 红外传感器：用于无人机的避障功能。
3. GPS导航系统：提供飞行器的定位和导航功能，实现航线的自动规划和自主飞行。
4. 载荷释放装置：用于携带和释放物品，可在特定场景下使用。
六、安全保障措施为了确保四轴飞行器的安全性，应采取以下措施：1. 安全起飞和降落：制定飞行区域和起飞降落区域，确保无人机在安全的条件下起飞和降落。
2. 自动返航功能：确保在遇到故障或信号丢失时，飞行器能够自动返回起飞点。
3. 遥控频率选择：在多无人机飞行环境中，选择不同的频率，以避免干扰和冲突。
七、总结通过以上设计方案，我们可以实现一款稳定飞行、灵活操控、功能丰富且安全可靠的四轴飞行器。
四轴飞行器设计概述
四轴飞行器设计概述首先是机身结构设计。
四轴飞行器的机身一般由主体机架、飞行控制电路和机载设备等组成。
主体机架通常采用轻质、坚固的材料制作，如碳纤维或铝合金。
其设计应考虑到在飞行中的稳定性和机动性，尽量减少风阻并提高机体刚性。
此外，机身上还需要安装螺旋桨挡板、摄像机支架等附属设备。
其次是电力系统设计。
四轴飞行器的电力系统由电机、电调器和电池等组成。
电机是提供动力的核心部件，一般采用无刷直流电机。
电调器用于控制电机的转速和方向，根据飞行控制信号调节电机的输出功率。
电池则是供给飞行器能量的源头，常用的是锂聚合物电池，其轻量、高能量密度的特点适合飞行器的需求。
控制系统是四轴飞行器的重要组成部分。
其主要功能是稳定和控制飞行器的姿态、高度、速度等。
该系统一般包括陀螺仪、加速度计、飞行控制器等硬件设备以及相关的软件算法。
陀螺仪用于测量飞行器在三个轴向上的角速度，加速度计则用于测量飞行器的加速度。
飞行控制器是整个控制系统的核心，将传感器数据进行处理，并根据预设的飞行控制算法来实现姿态稳定和飞行控制。
设计四轴飞行器还需要考虑到通信系统、导航系统、遥控系统等。
通信系统用于与地面站进行数据传输，如视频传输、遥测数据传输等。
导航系统用于飞行器的位置和定位，一般采用全球定位系统（GPS）等技术。
遥控系统是四轴飞行器的操控手段，一般包括遥控器和接收器等设备。
最后，设计四轴飞行器还需要考虑到安全性和可靠性。
飞行器应具备防风能力，以应对恶劣天气条件下的飞行。
此外，应考虑电池电量、电机温度等因素，以保证系统的安全运行。
对于关键部件如电机、电调器等，应进行质量控制和可靠性测试。
综上所述，设计四轴飞行器需要从机身结构、电力系统、控制系统等多个方面进行综合考虑。
在实际设计中，还需要根据具体应用需求和性能要求进行详细设计和优化。
随着科技的不断发展，四轴飞行器的设计将进一步完善，提升其飞行性能和应用范围。
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反电动势检测电路，通过不停比较中点电压和 A 相 B 相 C 相三个端点的电压，以截获每相感生电动势的过零事件。根据 MEGA8 的比较器复用功能，在比较器的输入端不断地切换这 三个端点电压，当复用功能启动时，模拟比较器的正向输入端 为 AIN0 引脚，负向输入端可以根据 ADMUX 寄存器的配置而 选择 ADC0-ADC7 任意一个管脚。 2.4 电池电压检测电路
high-power driver modules, reverse emf detection module, PWM output module, speed measurement module four parts. The design
can receive the signals which are sent by the main board to adjust the the speed by I2C communication,and it can reduce the control
社.
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图 3 启动程序流程图
3.3 PWM 解码程序 通过检测给定频率的 PWM 信号的占空比来获取指令信
号。信号频率为 50Hz，对于电调来讲，脉宽为 1ms 表示停 转，脉宽为 2ms 表示满油门运转，其间的各点按比例换算，例 如脉宽为 1.5ms 表示 50%油门。
PWM 解码程序流程为利用定时器 T1 的脉冲捕捉功能实现
本设计采用无刷电机对四轴飞行器进行驱动，避免了有刷 电机带来的噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等缺点，系统 提高了四轴飞行器对于控制周期及工作稳定性的高要求，能高 效地完成飞行器的驱动任务，具有一定的应用价值。
1 系统结构设计
图 1 系统结构框图
如图 1 所示，本设计的主要任务是设计能够通过遥控器 控制的针对四轴飞行器无刷电机的驱动模块，该模块的功 能：
检测模块，PWM 输出模块，转速测量模块等四部分。系统可通过 I2C 通讯接受到主控板发来的信号进行相应的调速，减少
控制周期，提高电机的响应频率。
关键词：无刷电机；驱动；I2C 通讯；单片机
Abstract：This design expounds a kind of based on MCU four shaft aircraft brushless motor drive system. The system includes
图 2 主程序流程图
3.2 无刷电机启动程序流程图 启动程序的流程：先让 AB 相通电足够长的时间，以使转
子在这个位置固定下来。然后换 AC 相、BC 相……，每步通电 时间都为上步时间的 14/15，随着转子速度的加快，每步的通 电时间越来越少，换相若干次后（实测为 32 次），则视为启动 成功，退出启动函数。图 3 即为无刷电机启动程序流程图
cycle, improve the frequency response of the motor.
Key words: Brushless motor. Drive; I2C communication; Single chip microcomputer
中图分类号：TP386.2
文献标识码：B
为了减小电路的复杂性、降低系统成本、提高可靠性，本 系统采用的功率管为 IRFR1205 和 IRFR5305，当栅极电压为 5V 时，允许的导通电流为 25A 左右，对四轴的电机来说足够了， 而且较小的允许一定程度上能保护电流不至于过大。 2.2 电流检测电路
电流检测部分应用一段阻值很小的导线，经过电机的总电 流经过导线而流向 GND，尽管导线的阻值很小，但如果电流 够大的话，应该会在导线的左端产生一个小的电压，经过电阻 和电容器进行一阶低通滤波，最后接入单片机的 ADC6 通道。 通过 A/D 转换后的值对电流大小进行检测。 2.3 反电动势过零检测电路
（3） 无 极 调 速 ： 可 通 过 遥 控 信 号 对 无 刷 电 机 进 行 无 极 调 速；
（4）转速显示：可以通过 LCD1602 显示相应的转速。 4.2 性能调试
通过对启动算法的优化以及参数的调整，无刷电机的启动 和运行更加平稳快速，取得了良好的驱动效果。 5 结论语
本设计通过对四轴飞行器无刷电机驱动的设计与制作， 实现了飞行控制板通过 I2C 通讯对四个无刷电机驱动进行统 一调速的要求。该系统能够稳定启动平稳运行，可通过接收 PWM 控制信号及 I2C 通讯信号实现无级调速，另外可通过测 速板对转速进行测量并显示在 LCD1602 上。本设计很好地 提高了四轴飞行器对于控制周期及稳定工作的高要求，能高 效地完成飞行器的驱动任务，具有一定的应用价值。
I2C 程序流程图如图 4 所示。单片机 MEGA8 工作于从机模 式，当主机发送数据时，MEGA8 会将新收到的有效数据放入 全局变量中。通过传输的开始与结束时序图可知，当 SCL 为高 时，SDA 由高到低的变化对应一个起始状态。当 SCL 为低 时，SDA 由低到高的变化对应一个结束状态。第 9 个时钟信号 时，接收端将会在 SDA 线上回应一个低电平的确认信号。这 个过程之前，发送端必须释放总线。
速； （4） 转 速 显 示 ： 利 用 红 外 对 管 对 转 速 进 行 测 量 并 用
LCD1602 显示。
2 方案的硬件系统 硬件系统的设计主要由中央处理单元、功率驱动电路、反
向电动势过零检测电路、电池电压检测电路、转速显示电路 及测速电路组成。 2.1 逆变电路及其功率驱动电路
驱动部分采用三相全桥驱动，应用三个 N 沟道和三个 P 沟 道共六个功率管，内部分别含有续流二极管。六个功率管的门 极触发信号受 ATMEGA8 单片机输出的 PWM 波控制，功率管 按一定规律通断，将直流电逆变为方波交流电给无刷直流电动 机三相绕组供电。ATMEGA8 所提供的 PWM 触发信号可保证 功率管的可靠通断[1]。
基于四轴飞行器的无刷电机驱动设计 谢 晨，等
基于四轴飞行器的无刷电机驱动设计
谢 晨 1，杜 坚 1，韩屹松 2，姜莹莹 1，陈酉江 1，韩 燕 1 （1西南石油大学电气信息学院 四川成都，610500）
（2中石油长城钻探测井公司 辽宁盘锦，124000）
摘 要：详细论述了一种基于单片机为核心的四轴飞行器无刷电机驱动系统，主要包括大功率驱动模块，反向电动势
电池电压检测电路由一个电阻分压电路组成，若电池即将 用尽，VCC 会下降，相应的单片机测得的电压也会下降，通 过 AD 端口读出当前的值，当电压值过小时报警。 3 方案的软件设计 3.1 无刷电机主程序流程图
无刷电机主程序流程图如图 2 所示。
《自动化与仪器仪表》2013 年第 5 期（总第 169 期） PWM 解码。首先初始化定时器 T1 的脉冲捕捉模块，设定捕捉 模式为上升沿触发，并使能输入捕捉中断[3-4]。 3.4 I2C 总线通讯程序
参考文献
[1] 陈小永.直流无刷电机控制技术研发[M].中国石油大学,2009. [2] 李建忠.单片机原理及应用.[M].陕西：西安电子科技大学出版社，
2002. [3] 沈建华.杨艳琴. MSP 系列 16 位超低功耗单片机原理与实践[D]. 北
京：北京航空航天大学出版社,2008(7). [4] [日]岩木详主编 森田克己 野一美,著.机电一体化入门[M].科学出版
文章编号：1001-9227 （2013） 05-0052-02
0 引言 永磁无刷直流电微电子技术的发展而出现的一种新型电机。它是在有刷直流 电动机的基础上发展起来的，去除了电刷，极大减少了电火花 对遥控无线电设备的干扰，在运转时摩擦力大大减小，运行顺 畅，噪音低，使得模型的稳定性大大提高。近年来随着无刷控 制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争，无 刷动力系统正在高速的发展与普及阶段重，这也极大促进了模 型运动的发展[1]。
图 4 I2C 程序流程图
4 功能测试与性能调试 4.1 功能测试
通过对系统进行功能测试，来检测该设计是否达到预期要 求：
（1） 无 刷 电 机 的 驱 动 ： 可 以 很 良 好 的 驱 动 无 刷 电 机 ， 在 持续运转一分钟后系统仍然保持较低的温度；
（2） I2C 实现对电调的控制：可以通过四轴飞行器的飞 行控制板通过 I2C 总线分别控制四个无刷电调对电机的调速；
（1） 无刷电机的驱动：通过大功率 MOS 管对无刷电机
收稿日期：2013-06-25 作者简介：谢晨 （1989-），女，硕士研究生，主要研究方 向为油气测控工程。
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进行驱动，利用反向电动势进行换向检测； （2）I2C 实现对电调的控制：利用 I2C 通讯可通过遥控器
的控制利用总线对四个电调进行调速控制； （3） 无 极 调 速 ： 可 通 过 遥 控 信 号 对 无 刷 电 机 进 行 无 极 调