四旋翼飞行器实验报告
电子设计大赛四旋翼设计报告最终版
电子设计大赛四旋翼设计报告最终版四旋翼飞行器（A 题）参赛队号：20140057号四旋翼飞行器设计摘要：四旋翼作为一种具有结构特殊的旋转翼无人飞行器，与固定翼无人机相比，它具有体积小，垂直起降，具有很强的机动性，负载能力强，能快速、灵活的在各个方向进行机动，结构简单，易于控制，且能执行各种特殊、危险任务等特点。
因此在军用和民用领域具有广泛的应用前景如低空侦察、灾害现场监视与救援等。
多旋翼无人机飞行原理上比较简单，但涉及的科技领域比较广，从机体的优化设计、传感器算法、软件及控制系统的设计都需要高科技的支持。
四旋翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一。
它使用直接力矩，实现六自由度（位置与姿态）控制，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性。
此外，由于飞行过程中，微型飞行器同时受到多种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响，这些都使得飞行控制系统的设计变得非常困难。
因此，研究既能精确控制飞行姿态，又具有较强抗干扰和环境自适应能力的姿态控制器是微小型四旋翼飞行器飞行控制系统研究的当务之急。
2.1.1 方案一：选择Coldfire系列芯片作为系统控制的主控板，因为在以往队员们做过飞思卡尔智能车竞赛，对此系列的芯片做的比较熟悉，芯片功能强大，但以往做的核心板较大，所需的电路较多，考虑到四轴飞行器的轻便，故而不太是一个很理想的选择。
2.1.2 方案二：主控板使用STM32。
STM32板子的I/O口很多，自带定时器和多路PWM，可以实现的功能较多，符合实验要求。
Stm32迷你板在体积和重量上也不是很大，对飞机的载重量要求不是很高。
综上所述，我们一致决定使用STM32 MMC10作为此次大学生电子竞赛的主控板。
2.2 飞行姿态的方案论证：2.2.1 方案一：十字飞行方式。
四轴的四个电机以十字的方式排列，x轴和y轴成直角，调整俯仰角和翻滚角的时候分开调整，角度融合简单，适合初学者，能明确头尾，飞行时机体动作精准，飞控起来也容易。
电子设计大赛四旋翼飞行器报告
选题编号：C题全国大学生电子设计竞赛设计报告选题名称：多旋翼自主飞行器主办单位：辽宁省教育厅比赛时间：2015年08月12日08时起2015年08月15日20时止摘要多旋翼飞行器也称为多旋翼直升机，是一种有多个螺旋桨的飞行器。
本设计实现基于ATMEGA328P和R5F100LEA的四旋翼飞行器。
本飞行器由飞行控制模块、导航模块、电源模块和航拍携物模块等四部分组成。
主控模块采用ATMEGA328P芯片，负责飞行姿态控制；导航模块以G13MCU为核心，由陀螺仪、声波测距等几部分构成，该模块经过瑞萨芯片处理采集的数据，用PID控制算法对数据进行处理，同时解算出相应电机需要的PWM增减量，及时调整电机，调整飞行姿态，使飞行器的飞行更加稳定；电源模块负责提供持续稳定电流；航拍携物模块由摄像头、电磁铁等构成，负责完成比赛相应动作。
飞行器测试稳定，实现了飞行器运动速度和转向的精准控制，能够完成航拍，触高报警，携物飞行，空中投递等动作要求。
关键词：四旋翼，PID控制，瑞萨目录摘要................................................................................................................................ i i1.题意分析 (1)2.系统方案 (1)2.1 飞行控制模块方案选择 (1)2.2 飞行数据处理方案选择 (1)2.3 电源模块方案选择 (2)2.4 总体方案描述 (2)3.设计与论证 (2)3.1 飞行控制方法 (2)3.2 PID控制算法 (3)3.3 建模参数计算 (3)3.4 建立坐标轴计算 (4)4.电路设计 (5)4.1 系统组成及原理框图 (5)4.2 系统电路图 (5)5.程序设计 (6)5.1 主程序思路图 (6)5.2 PID算法流程图 (7)5.3 系统软件 (7)6. 测试方案 (7)6.1 硬件测试 (7)6.2 软件仿真测试 (7)6.3 测试条件 (8)6.4 软硬件联调 (8)7.测试结果及分析 (8)7.1 测试结果 (8)7.2 结果分析 (9)8.参考文献 (9)1.题意分析设计并制作一架带航拍功能的多旋翼自主飞行器。
四轴飞行器报告(高级篇)
四轴飞行器报告(高级篇)姓名: 阿力木江艾合买提江高瞻完成日期: 2014年12月29日星期一报告内容1.姿态解算用到的常用数学方法和处理手段2.自动控制原理PID和系统建模姿态解算用到的常用数学方法和处理手段姿态有多种数学表示方式，常见的是四元数，欧拉角，矩阵和轴角。
他们各自有其自身的优点，在不同的领域使用不同的表示方式。
在四轴飞行器中使用到了四元数和欧拉角。
四元数是由爱尔兰数学家威廉·卢云·哈密顿在1843年发现的数学概念。
从明确地角度而言，四元数是复数的不可交换延伸。
如把四元数的集合考虑成多维实数空间的话，四元数就代表着一个四维空间，相对于复数为二维空间。
四元数大量用于电脑绘图（及相关的图像分析）上表示三维物件的旋转及方位。
四元数亦见于控制论、信号处理、姿态控制、物理和轨道力学，都是用来表示旋转和方位。
相对于另几种旋转表示法（矩阵，欧拉角，轴角），四元数具有某些方面的优势，如速度更快、提供平滑插值、有效避免万向锁问题、存储空间较小等等。
以上部分摘自维基百科-四元数。
莱昂哈德·欧拉用欧拉角来描述刚体在三维欧几里得空间的取向。
对于在三维空间里的一个参考系，任何坐标系的取向，都可以用三个欧拉角来表现。
参考系又称为实验室参考系，是静止不动的。
而坐标系则固定于刚体，随着刚体的旋转而旋转。
以上部分摘自维基百科-欧拉角。
下面我们通过图例来看看欧拉角是如何产生的，并且分别对应哪个角度。
姿态解算的核心在于旋转，一般旋转有4种表示方式：矩阵表示、欧拉角表示、轴角表示和四元数表示。
矩阵表示适合变换向量，欧拉角最直观，轴角表示则适合几何推导，而在组合旋转方面，四元数表示最佳。
因为姿态解算需要频繁组合旋转和用旋转变换向量，所以采用四元数保存组合姿态、辅以矩阵来变换向量的方案。
总结来说，在飞行器中，姿态解算中使用四元数来保存飞行器的姿态，包括旋转和方位。
在获得四元数之后，会将其转化为欧拉角，然后输入到姿态控制算法中。
四旋翼飞行仿真器的建模及控制方法的研究的开题报告
四旋翼飞行仿真器的建模及控制方法的研究的开题报告开题报告一、选题背景四旋翼无人机作为无人机中最为常见的一种类型，其应用领域十分广泛，包括但不限于：航拍、物流、救援、搜救等。
为了提高四旋翼无人机的飞行性能和安全性，需要对四旋翼无人机进行控制设计和仿真研究。
本文针对四旋翼无人机的飞行控制问题展开研究，探讨四旋翼无人机的建模与控制方法，以提高其飞行能力和稳定性。
二、研究内容1.四旋翼无人机的建模首先，需要对四旋翼无人机进行建模，抽象出合适的数学模型，建立其动力学关系式，同时选取合适的坐标系和传感器测量参数。
在建模过程中，需要考虑到四旋翼无人机的结构、电机和电调参数、传感器和控制器等综合因素，得到能够描述四旋翼无人机运动规律的数学模型。
2.四旋翼无人机的控制方法研究针对四旋翼无人机进行控制设计，探讨多种控制方法，包括PID控制、自适应控制、模糊控制等，根据四旋翼无人机的实际特点和要求，选择合适的控制方法。
同时，基于所选的控制方法，设计合适的控制算法，对四旋翼无人机进行模拟仿真，考察控制方法对四旋翼飞行的影响。
3.四旋翼无人机的仿真平台创建四旋翼无人机的仿真平台，通过建模和控制方法设计的仿真实验和模拟简化实验，验证仿真模型的准确性，研究不同控制方法的效果。
同时，从仿真中，可以得到更加详细的实验数据，并对其进行分析和处理，得出更有价值的结论。
三、研究意义本文的研究将有助于优化四旋翼无人机的飞控系统，提高飞行控制精度和稳定性，进一步提升飞行安全性，同时推动无人机技术的发展。
同时，基于该研究成果，还可以进一步对其他无人机类型进行研究，为无人机控制和应用提供更加详尽的指导和理论基础。
四、研究方法和步骤1.文献调研和资料收集：查阅相关文献和资料，掌握四旋翼无人机的基本原理、控制方法和应用领域。
2.建模与控制方法的设计：根据所学知识，对四旋翼无人机建立数学模型，探讨控制方法和算法，选择合适的控制方案。
3.仿真程序开发：基于四旋翼无人机的数学模型和控制方法，开发相应的仿真程序，进行模拟实验。
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。
四旋翼飞行器实验小组
四旋翼飞行器设计报告四旋翼飞行器实验小组：陈勇张刘星魏鑫目录四旋翼飞行器设计题目原文 (4)基本要求 (4)发挥部分： (4)说明： (5)实验材料 (6)STM32f103系列开发板 (6)内核 (6)存储器 (6)电源管理 (6)低功耗 (6)模数转换器 (7)DMA (7)调试模式 (7)计算单元 (7)封装 (7)simon无刷电子调速器 (8)超声波测距模块 (9)mpu-6050陀螺仪 (12)实验的开展方法 (12)实验的具体内容 (13)实验一：电子调速器的使用与飞行器简单升降动作的实现 (13)实验目的 (13)实验原理 (13)实验方法 (13)实验步骤 (13)实验结果 (13)实验总结及改进 (14)实验二：超声波测距、红外线测距的工作原理及飞行器避障动作触发条件的探索 . 14实验目的 (14)实验原理 (14)试验方法 (14)实验步骤 (14)实验结果 (14)实验总结及改进 (14)实验三：陀螺仪的信号输出方式及飞行器转向动作的实现 (15)实验目的 (15)实验原理 (15)试验方法 (15)实验步骤 (15)实验结果 (15)实验总结及实验改进 (16)实验相关材料及代码 (16)四旋翼飞行器设计题目原文设计制作一架能够自主飞行并进行避障的四旋翼飞行器基本要求：1、四旋翼飞行器能够根据起飞前预置的指令起飞，飞离地面高度应超过30cm，飞行距离（水平）应超过60cm，然后飞行器应能平稳降落。
（10分）2、飞行器能够根据指定的飞行高度及降落地点（方向及距离）连续稳定地完成起飞、指定高度水平飞行、平稳降落等动作。
（10分）3、飞行器能够自主判断前方障碍物并绕开障碍物飞行（设计中障碍物使用一个定点实现），障碍物离地面垂直高度为50cm。
（10分）发挥部分：1、在基本要求1实现的基础上，能够按照预置指令降落在预定地点（水平距离80cm 处），误差±5cm；（15分）2、飞行器能够根据起飞前预置的指令垂直起飞，起飞后能够在50cm以上高度平稳悬停5s以上，然后再平稳缓慢降落到起飞地点；起飞与降落地点水平距离不超过50cm。
旋翼机飞行试验报告
旋翼机飞行试验报告1. 引言本文旨在对旋翼机进行飞行试验并记录试验过程、结果以及相关数据分析。
旋翼机是一种具有多个旋转翼的飞行器，其飞行原理主要依靠旋转翼的升力和推力产生。
本次试验旨在评估旋翼机的飞行性能和稳定性。
2. 实验目的本次试验的主要目的如下： - 评估旋翼机的起飞性能； - 测试旋翼机在不同速度下的稳定性； - 检验旋翼机在不同飞行模式下的操纵性； - 收集试验数据以供进一步分析和改进旋翼机设计。
3. 实验装置和方法3.1 实验装置本次试验所使用的旋翼机为型号XYZ-123，采用了X型布局的四旋翼设计。
旋翼机配备了测量高度、速度和姿态的传感器，并且装有数据记录仪。
实验过程中，我们还使用了操纵杆和遥控器来控制旋翼机的起降和飞行模式切换。
3.2 实验方法在试验开始前，我们先对旋翼机进行了全面的系统检查和预热。
然后，我们按照以下步骤进行试验： 1. 首先，我们将旋翼机放置在平坦的试验场地上，并确保周围没有任何障碍物。
2. 我们连接电源并启动旋翼机的电机，在旋翼机起飞前进行预热和稳定。
3. 通过遥控器控制旋翼机进行起降，记录起飞性能数据，包括起飞时间、所需距离和高度。
4. 在旋翼机稳定后，我们逐步增加速度，记录不同速度下的稳定性数据。
5. 在达到最大速度后，我们测试旋翼机在不同飞行模式（如自动悬停、自动导航和手动操纵）下的操纵性能。
6. 实验结束后，我们将旋翼机降落并关闭电机。
4. 实验结果与数据分析在试验过程中，我们记录了一系列数据，包括起飞性能、稳定性和操纵性能。
下面是主要的实验结果和数据分析： - 起飞性能：根据记录的数据，我们计算出旋翼机的平均起飞时间为3秒，平均起飞所需距离为5米，平均起飞高度为2米。
- 稳定性：在不同速度下，旋翼机都能稳定飞行，但在较高速度下出现了轻微的颤抖现象。
这可能是由于气流对旋翼机的干扰引起的。
需要进一步分析来优化旋翼机设计。
- 操纵性能：旋翼机在自动悬停和自动导航模式下表现出良好的定位能力和稳定性，能够精确悬停或按预定航线飞行。
报告
摘要为了满足四旋翼飞行器的设计要求，设计了以微控制器为核心的控制系统和算法。
首先我们进行了各个单元电路方案的比较论证，确定了硬件设计方案。
飞行器以16位微控制器R5F100LEA作为控制核心。
采用电调将直流转化为交流，驱动无刷直流电机，该电调具有控制简单的特性。
通过超声波测量高度反馈到MCU，控制四旋翼的高度；通过陀螺仪采集飞行器的角度，然后反馈到主控板，运用PID控制算法调整飞行器的姿态。
采用摄像头采集地面信息，实现了飞行器搜寻内沿黑线及指示线等功能；运用互补滤波算法将陀螺仪和加速度计融合起来，更好的控制姿态；实际测试表明，所采用的设计方案先进有效，完全达到了设计要求。
关键词：四旋翼；PID；循迹；超声波；R5F100LEA单片机目录1系统方案的设计与论证 (3)1.1系统总体框架 (3)1.2方案论证与比较 (3)2 理论分析与计算 (5)2.1 四旋翼飞行器动力学原理 (5)2.2 四旋翼飞行器的数学模型 (5)2.3四元数控制算法 (7)2.4姿态控制算法 (7)3系统的硬件电路设计 (9)3.1 系统硬件框图 (9)3.2模块的硬件设计原理图 (9)4飞行器的软件设计 (12)4.1系统程序流程图 (13)4.2互补滤波算法 (14)5测试方法和结论 (15)5.1 测试方案及测试仪器 (16)5.2 测试数据 (16)5.2.1基础部分A到B (16)5.2.2 基础部分B到A (16)5.1.3 发挥部分 (16)5.3 测试结果分析 (17)6小结 (17)参考文献 (17)附录1：电路原理图 (18)附录2：部分源程序清单................................... 错误！未定义书签。
1系统方案的设计与论证1.1系统总体框架根据题目分析，四旋翼飞行器需要在指定的地点飞行和指定的地点停止，由于飞行区域有指示线来为四旋翼飞行器导航，故本设计采用相应循迹模块为飞行器导航，同时采用测距模块测量实时的检测飞行器的高度，以使飞行器通过示高线，同时设计采用常见的姿态调整传感器——陀螺仪和加速度传感器来调整飞行器的飞行姿态，并且使用搬运模块实现飞行器的携带功能，系统框图如图1.1所示。
四旋翼实习报告
题目：四旋翼实习报告摘要：本报告主要介绍了四旋翼实习的过程，包括硬件选型、软件编程、调试与优化等方面。
通过对四旋翼的深入研究，掌握了其基本原理和实际操作技能，为后续的研究和工作打下了坚实基础。
一、前言随着无人机技术的飞速发展，四旋翼无人机在军事、民用和商业领域的应用越来越广泛。
作为一名实习生，有幸参与四旋翼无人机的研发和生产，通过这次实习，对四旋翼无人机有了更深入的了解，并掌握了相关的实际操作技能。
二、硬件选型在硬件选型方面，主要考虑了以下几个方面：1. 电机：选择了朗宇电机，具有较好的性能和价格比，单个电机价格约为40元。
2. 电调：选择了好盈电调，具有稳定的性能和良好的抗干扰能力。
3. 机架：选择了330mm和250mm两种机架，根据实际需求进行选择。
4. 飞控板：选择了基于STM32的飞控板，具有丰富的资源和较高的处理速度。
5. 传感器：选择了MPU6050传感器，具有6轴陀螺仪和加速度计，能够满足基本的需求。
三、软件编程在软件编程方面，主要完成了以下几个部分：1. 传感器信号采集：通过I2C接口与MPU6050进行通信，实时采集传感器的数据。
2. 数据处理：对采集到的数据进行处理，计算出四旋翼的姿态和速度。
3. PID控制输出：根据计算出的姿态和速度，通过PID控制器调节电机的转速，实现对四旋翼的控制。
4. 调试与优化：通过实际飞行，不断调整PID参数，优化控制策略，提高四旋翼的稳定性和控制精度。
四、调试与优化在调试与优化阶段，主要进行了以下工作：1. 硬件调试：检查电机、电调、传感器等硬件设备是否正常工作，确保数据传输的稳定性和准确性。
2. 软件调试：通过串口调试工具，查看飞控板输出的数据，检查软件程序的正确性。
3. 整机调试：将四旋翼组装起来，进行整体调试，观察飞行状态，发现问题并进行优化。
4. 性能测试：测试四旋翼在不同工况下的性能，如起飞、悬停、转弯等，进一步优化控制策略。
五、总结通过本次四旋翼实习，对四旋翼无人机的基本原理和实际操作有了更深入的了解。
四旋翼pid调参实验报告
中北大学四旋翼无人机实践模块测试报告学院：专业：学号姓名：学号姓名：学号姓名：起迄日期:设计地点:指导教师:年月日实验四：四旋翼飞行器单级PID参数整定一、实验目的四旋翼无人机姿态PID控制二、实验仪器计算机、无人机、遥控器、数据线、电池三、实验步骤打开计算机；打开匿名空间站；将无人机、遥控器和计算机连接上，并连接上空间站；参数点击恢复默认设置，并读取飞控；把PID参数调节实验的代码工程下载到飞机里面，然后在上位机显示PITCH角的波形；调节PID参数，直到震荡消失；再慢慢增大ki直到飞机稳定飞行，此时PID参数调节完毕；波形和平稳飞行后显示的数据和各数据的波形如实验结果所示四、实验数据记录图一图二图三图四图五图六图七五、实验数据分析、处理及讨论PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。
其输入e(t）与输出u(t）的关系为：u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]式中积分的上下限分别是0和t，因此它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s]，其中kp为比例系数；TI为积分时间常数；TD为微分时间常数。
P是回复力的大小，P小了飞机飞行时候姿态调整软弱无力，打舵响应很慢，p过大会造成发散性震荡，飞机起飞就一直抖动。
I就是把误差量累加然后输出进行控制，I的作用会让调节变得滞后，但是能够然调节的误差减小。
D的作用是消除震荡，由于D项是根误差变化率，所以具有超前调节的作用，D项的存在使得回复的速度不会很快，不会过冲，D项对P项有着抑制作用六、感想、体会、收获等通过本次实验，实现了通过调节P.I.D来控制四旋翼无人机的飞行姿态，寻找使无人机飞行趋于稳定的状态。
四旋翼飞行器_实验报告
四旋翼飞行器动态系统建模仿真实验报告院（系）称学生姓名学生学号指导教师2010年12月18日1.实验目的通过在Matlab环境中对四旋翼飞行器进行系统建模，掌握四旋翼飞行器的建模和控制方法和在Matlab下快速建立虚拟可视化环境的方法。
2.实验设备（1）硬件：PC机。
（2）工具软件：操作系统：Windows系列；软件工具：MATLAB及simulink。
3.实验原理及实验要求3.1实验原理四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行，原理与直升机类似。
四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前，后，左，右四端，如图1 所示。
旋翼由电机控制；整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。
图1四旋翼飞行器旋转方向示意图在图 1 中，前端旋翼1 和后端旋翼3 逆时针旋转，而左端旋翼 2 和右端的旋翼4 顺时针旋转，以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。
由此可知，悬停时，四只旋翼的转速应该相等，以相互抵消反扭力矩；同时等量地增大或减小四只旋翼的转速，会引起上升或下降运动；增大某一只旋翼的转速，同时等量地减小同组另一只旋翼的转速，则产生俯仰、横滚运动；增大某一组旋翼的转速，同时等量减小另一组旋翼的转速，将产生偏航运动。
四旋翼飞行器受力分析,如图 2 所示，旋翼机体所受外力和力矩为：图2四旋翼飞行器受力分析示意图旋翼机体所受外力和力矩为：重力mg , 机体受到重力沿w z -方向；四个旋翼旋转所产生的升力i F (i= 1 , 2 , 3 , 4)，旋翼升力沿b z 方向； 旋翼旋转会产生扭转力矩i M (i= 1 , 2 , 3 , 4)。
i M 垂直于叶片的旋翼平面，与旋转矢量相反。
按照图3所示的控制回路对飞机的运动状态进行控制，控制回路包括内外两层。
图3包含内外两个控制回路的控制结构3.2实验要求（1）基于Simulink 建立四旋翼飞行器的悬停控制回路，实现飞行器的悬停控制；（2）建立GUI界面，能够输入参数并绘制运动轨迹；（3）基于VR Toolbox建立3D动画场景，能够模拟飞行器的运动轨迹（不要求模拟螺旋桨的转动）。
动态系统建模实验——四旋翼仿真7页word文档
动态系统建模（四旋翼飞行器仿真）实验报告院（系）名称大飞机班学号ZY11DF120学生姓名叶心宇任课教师马耀飞2019年12月四旋翼飞行器的建模与仿真一、实验原理I．四旋翼飞行器简介四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行，原理与直升机类似。
四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前、后、左、右四端，如图1-1所示。
旋翼由电机控制；整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。
在图1-1中，前端旋翼1 和后端旋翼3 逆时针旋转，而左端旋翼2 和右端的旋翼4 顺时针旋转，以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。
由此可知，悬停时，四只旋翼的转速应该相等，以相互抵消反扭力矩；同时等量地增大或减小四只旋翼的转速，会引起上升或下降运动；增大某一只旋翼的转速，同时等量地减小同组另一只旋翼的转速，则产生俯仰、横滚运动；增大某一组旋翼的转速，同时等量减小另一组旋翼的转速，将产生偏航运动。
图1-1 四旋翼飞行器旋翼旋转方向示意图从动力学角度分析，四旋翼飞行器系统本身是不稳定的，因此，使系统稳定的控制算法的设计显得尤为关键。
由于四旋翼飞行器为六自由度的系统（三个角位移量，三个线位移量），而其控制量只有四个（4 个旋翼的转速），这就意味着被控量之间存在耦合关系。
因此，控制算法应能够对这种欠驱动（under-actuated）系统足够有效，用四个控制量对三个角位移量和三个线位移量进行稳态控制。
本实验针对四旋翼飞行器的悬浮飞行状态进行建模。
II．飞行器受力分析及运动模型（1）整体分析如图1-2所示，四旋翼飞行器所受外力和力矩为：重力mg，机体受到重力沿-Z w方向四个旋翼旋转所产生的升力F i(i=1,2,3,4)，旋翼升力沿Z B方向旋翼旋转会产生扭转力矩M i (i=1,2,3,4)，M i垂直于叶片的旋翼平面，与旋转矢量相反。
图1-2 四旋翼飞行器受力分析（2）电机模型力模型2i F i F k ω= （1.1）旋翼通过螺旋桨产生升力。
四旋翼飞行器实验报告
四旋翼飞行器实验报告-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1实验报告课程名称：《机械原理课内实验》学生姓名：徐学腾学生学号： 1416010122所在学院：海洋信息工程学院专业：机械设计制造及其自动化报导教师：宫文峰2016年 6 月 26 日实验一四旋翼飞行器实验一、实验目的1.通过对四旋翼无人机结构的分析，了解四旋翼无人机的基本结构、工作的原理和传动控制系统；2. 练习采用手机控制终端来控制无人机飞行，并了解无人机飞行大赛的相关内容，及程序开发变为智能飞行无人机。
二、实验设备和工具1. Parrot公司AR.Drone2.0四旋翼飞行器一架；2. 苹果手机一部；3. 蓝牙数据传输设备一套。
4. 自备铅笔、橡皮、草稿纸。
三、实验内容1、了解四旋翼无人机的基本结构；2、了解四旋翼无人机的传动控制路线；3、掌握四旋翼无人机的飞行控制的基本操作；4、了解四旋翼无人机翻转动作的机理；5、能根据指令控制无人机完成特定操作。
四、实验步骤1、学生自行用IPHONE手机下载并安装AR.FreeFlight四旋翼飞行器控制软件。
2、检查飞行器结构是否完好无损；3、安装电沲并装好安全罩；4、连接WIFI，打开手机AR.FreeFlight软件，进入控制界面；5、软件启动，设备连通，即可飞行。
6、启动和停止由TAKE OFF 控制。
五、注意事项1.飞行器在同一时间只能由一部手机终端进行控制；2. 飞行之前，要检查螺旋浆处是否有障碍物干涉；3. 飞行之后禁止用手去接飞行器，以免螺旋浆损伤手部；4. 电量不足时，不可强制启动飞行；5. 翻转特技飞行时，要注意飞行器距地面高度大于4米以上；6. 飞行器不得触水；7. 飞行器最大续航时间10分钟。
六、实验相关问题1. 整理四旋翼飞行器的传动控制路线。
四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，对角线方向上的旋翼旋转方向相同，相邻旋翼旋转方向相对，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。
四旋翼项目调研报告
1四旋翼飞行器基本原理四旋翼飞行器具有呈十字交叉的四个螺旋桨，它通过改变四个螺旋桨的升力来获取不同的运动，主要方法是改变螺旋桨的转速。
四旋翼有且仅有四个输入力，却需要产生6个自由度方向的运动，属于典型的欠驱动系统。
而且四旋翼飞行器具有高度的耦合动特性，一个螺旋桨速度发生变化，将会引起整个系统的不稳定。
一般来说，四旋翼的运动可以分为垂直飞行，水平飞行和水平转动，通过调节四个螺旋桨的转速可以获得各个运动姿态。
具体运动控制如下：1)垂直飞行同时调整四个旋翼的转速，使之获取相同的向上升力，则飞行器可以垂直上升；若同时减小升力，则飞行器可以垂直下降。
2)水平飞行改变对角上一对旋翼的转速，使一个旋翼升力增大而相对的旋翼升力减小，同时保持四个旋翼旋转力矩不变，则可以使飞行器倾斜，从而获取横向旋翼作用力实现水平飞行。
改变不同的一对旋翼，可以实现不同方向的水平飞行。
3)水平转动同时增大对角上的一对旋翼速度，使飞行器四个旋转力矩不平衡，就可以使飞行器实现水平的转动。
2传感器的选用2.1传感器概述四旋翼飞行器需要使用传感器来确定空中姿态，常用的传感器为惯性传感器。
惯性传感器通过测量飞行器的加速度和角度获取飞行器瞬时速度、瞬时姿态和瞬时位置。
但使用惯性传感器的一个需要解决的问题就是长时间的精度问题，随着时间增长，因为存在漂移，误差会累积从而使飞行器状态变化失去控制。
四旋翼常用的传感器有加速度计和陀螺仪。
加速度计是一个一自由度的测量系统加速度的传感器。
加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。
检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，这个轴常称为输入轴或敏感轴。
当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。
陀螺仪利用一个高速旋转的物体所指的方向在不受外力的影响下不改变的原理，来获取系统的转动角度。
陀螺具有稳定性和进动性，转动时如果受到外力的作用，陀螺会在自转的同时沿另一个固定轴不停旋转。
多旋翼飞行实训报告范文
一、实训背景随着科技的飞速发展，无人机技术在我国得到了广泛应用。
多旋翼无人机以其独特的飞行性能、操作简便、成本低廉等优点，在航拍、农业、电力巡检、应急救援等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高学生的实践能力，我校特开设多旋翼飞行实训课程，旨在让学生深入了解多旋翼无人机的原理、组装、调试和飞行操作。
二、实训目的1. 了解多旋翼无人机的原理和结构；2. 掌握多旋翼无人机的组装和调试方法；3. 熟悉多旋翼无人机的飞行操作技巧；4. 培养学生的团队协作精神和创新能力。
三、实训内容1. 多旋翼无人机基本原理和结构本次实训首先介绍了多旋翼无人机的原理和结构。
多旋翼无人机通过多个旋翼产生升力，实现垂直起降、悬停、俯仰、横滚和偏航等飞行动作。
常见的多旋翼无人机有四旋翼、六旋翼等，其中四旋翼无人机应用最为广泛。
2. 多旋翼无人机组装与调试在了解多旋翼无人机的基本原理后，我们开始学习组装和调试。
组装过程中，我们掌握了以下步骤：（1）安装电机：将电机固定在机架上的电机孔中，并用螺丝拧紧。
（2）安装螺旋桨：将螺旋桨安装在电机上，注意螺旋桨的旋转方向。
（3）安装飞控：将飞控板固定在机架中央，并用螺丝拧紧。
（4）连接电源：将电池连接到飞控板，确保电池的正负极正确连接。
（5）安装摄像头：将摄像头固定在云台上，连接到飞控板。
调试过程中，我们重点掌握了以下内容：（1）校准飞行器：使用飞控板自带的校准功能，对飞行器进行校准，包括水平校准、偏航校准等。
（2）设置参数：根据实际需求，调整飞行器的各项参数，如飞行速度、悬停高度等。
（3）测试飞行器：进行低空飞行测试，检查飞行器的飞行性能和稳定性。
3. 多旋翼无人机飞行操作在掌握组装和调试方法后，我们开始学习多旋翼无人机的飞行操作。
飞行操作主要包括以下步骤：（1）起飞：将飞行器置于起飞点，开启飞控板，等待飞行器起飞。
（2）悬停：调整飞行器的高度，使其在空中悬停。
（3）前进、后退、左转、右转：通过调整电机转速，实现飞行器的直线飞行和转向。
四旋翼飞行器的控制方法的探究
后记
我记得，自己编键盘控制的程序是我们遇到的最大的难 题之一，我们在学习labveiw事件结构中键盘事件如何使用遇 到了一些问题，让我们在这里停留了一段时间。当我们一起把 这个问题解决，看着四旋翼在前面随着键盘按键动起来那种成 就感——来源与我们的努力。
项目
活动次数 时间(_小时_分)
小组讨论 资料查阅 开题报告 外出调查 实验
结论与讨论
综合我们所研究以及讨论的结果，我们的结论是：dsfa
收获与成果
通过这一个学期以来的研究与学习，我们对 这个项目的兴趣越来越高也越来越热情。在面对 未知的内容时也不会手忙脚乱，而是想办法去学 习、理解。在这个过程中，我们不光研究了四旋 翼的控制方法、更加了解、熟练了labveiw，更让 我们在钻研精神和团队合作上有了很大提升。
研究方法和过程
1. 使用手机控制四旋翼，讨论探究其通讯方式、 四旋翼 上传感器的作用和 一些细节的数据
2. 试验使用不同版本的手机软件，对比控制程序 上细微的差距
示例程序（图）
3.学习示例程序结构上的每个部分，在明白示例程序之后开始 了使用该程序控制四旋翼
我们学习了解了事件结构、簇等……
图片……
8.完成了使用手柄控制四旋翼的程序，并试验。对这 种控制方式进行评测 9综合之前的研究成果讨论分析。
优点
控制方式
手机 鼠标 键盘 手柄
整个研究过程中，我们发现各种控制方式都或多 或少有一些延迟。并且返回来的图像的延迟尤其明显。
手机控制和我们所做的控制程序都是通过无线网 络（wlan）进行连接，所以我们怀疑图像延迟和控制 延迟可能与labveiw的执行效率有关。
4.对姿态传感器进行初步研究，但由于软件硬件问题，这 项并没有继续下去 5.讨论示例程序操控上和数据交互上的不足，并对程序进 行了小幅度的修改。（增加了Emegency事件、改变了一 些参数） 6.开始了编键盘控制四旋翼的程序。其中涉及到键盘代码 和labveiw事件结构中键盘事件的使用方法
电子设计大赛四旋翼设计报告最终版精选全文
可编辑修改精选全文完整版四旋翼飞行器〔A 题〕参赛队号：20140057号四旋翼飞行器设计摘要：四旋翼作为一种具有构造特殊的旋转翼无人飞行器，与固定翼无人机相比，它具有体积小，垂直起降，具有很强的机动性，负载能力强，能快速、灵活的在各个方向进展机动，构造简单，易于控制，且能执行各种特殊、危险任务等特点。
因此在军用和民用领域具有广泛的应用前景如低空侦察、灾害现场监视与救援等。
多旋翼无人机飞行原理上比拟简单，但涉及的科技领域比拟广，从机体的优化设计、传感器算法、软件及控制系统的设计都需要高科技的支持。
四旋翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一。
它使用直接力矩，实现六自由度〔位置与姿态〕控制，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性。
此外，由于飞行过程中，微型飞行器同时受到多种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响，这些都使得飞行控制系统的设计变得非常困难。
因此，研究既能准确控制飞行姿态，又具有较强抗干扰和环境自适应能力的姿态控制器是微小型四旋翼飞行器飞行控制系统研究的当务之急。
一、引言：1.1 题目理解：四旋翼飞行器，顾名思义，其四只旋转的翅膀为飞行的动力来源。
四只旋转翼是无刷电机，因此对于无刷电机的控制调速系统对飞行器的方案一：选择Coldfire系列芯片作为系统控制的主控板，因为在以往队员们做过飞思卡尔智能车竞赛，对此系列的芯片做的比拟熟悉，芯片功能强大，但以往做的核心板较大，所需的电路较多，考虑到四轴飞行器的轻便，故而不太是一个很理想的选择。
方案二：主控板使用STM32。
STM32板子的I/O口很多，自带定时器和多路PWM，可以实现的功能较多，符合实验要求。
Stm32迷你板在体积和重量上也不是很大，对飞机的载重量要求不是很高。
综上所述，我们一致决定使用STM32 MMC10作为此次大学生电子竞赛的主控板。
2.2 飞行姿态的方案论证：方案一：十字飞行方式。
四旋翼MATLAB报告
课题：四旋翼跟拍无人机一、需求分析1.背景介绍无人飞行机器人，是无人驾驶且具有一定智能的空中飞行器。
这是一种融合了计算机技术、人工智能技术、传感器技术、自动控制技术、新型材料技术、导航技术、通信技术、空气动力学与新能源技术等的综合机器人系统。
无人飞行机器人在专业术语上可咀被称作无人空中载具(Unmanned Aerial Vehicle，UA V)，广义上也可以被简称为无人机，区别于普通的无人飞机，无人飞行机器人技术目前向着高度集成化，高度自主智能化的方向发展。
无人飞行器的主要优点包括：系统制造成本低，在执行任务时人员伤害小，具有优良的操控性和灵活性等。
而旋翼式飞行器与固定翼飞行器相比，其优势还包括：飞行器起飞和降落所需空间少，在障碍物密集环境下的可控性强，以及飞行器姿态保持能力高。
近年来，一种具有四个旋Figure 1四旋翼翼的无人飞行机器人得到了极大的关注。
四旋翼飞行机器人是一种特殊的旋翼型飞行器，其四个旋翼和电机以十字形分布于机体的四个方向。
其中的微小型四旋翼无人飞行机器人更是热点中的热点，成为目前四旋翼飞行机器人研究的主要方面。
微小型四旋翼无人飞行器可以广泛应用于航空拍摄、特殊环境下的巡视侦察灾害搜救、游戏娱乐等方方面面。
将小型四旋翼应用于航拍领域正变得越来越引人关注。
在民用领域，无人机航拍正在形成一股风潮。
利用小型四旋翼搭载摄像头，对在移动（行走或骑行）中的目标人员进行自动跟拍，捕获目标人员的表情的无人机跟拍方案无疑有很大的市场。
2.需求分析为达到跟拍目的，无人机需要能够有良好的飞行能力，能够稳定的控制自身的姿态。
同时，无人机需要能够在此过程中自动的躲避一些如树枝、电线杆等障碍物。
也就是说，无人机要能够控制自己实现前后、左右、上下以及俯仰、滚转、偏航共6个基本运动。
同时在此基础上实现悬停、避障等功能。
二、系统原理1.技术方案四旋翼的结构简图如图2所示。
四个旋翼分布在十字形支架的四个顶点，依次编号为1、2、3、4。
四旋翼飞行器倾斜控制 自动控制原理实验报告电子版(研究) 王彤
1. 建立被控对象数学模型 （1）由角度转换为电压 以一根支架水平时所在直线为基准轴，支架顺时钟旋转倾斜角度为 正，逆时钟为负，首先给定目标角度θ ，即希望得到的支架与水平轴的夹
角。输入为θ 时，通过电位器转换为电压，电压与角度成正 u t K1 t
（2）由电压得到转矩 电压带动电机，电机旋转的运动方程，当 L=0 时，电机电枢电流为 i 而电机转矩为 M m K2i ，
式中 M、Jm 分别为绕支架质心旋转的力矩和转动惯量。 2. 分析被控对象特性 <根据简化的数学模型得到传递函数，并分析传递函数的特性> （1） 由角度转换为电压
u t K1 t
拉氏变换得到传递函数 G1 s 查的式中 K1
E
U s K1 s
max
u ， R
u ， R 考虑到电机轴的摩擦 M f f (t ) ，
于是有 M m K 2 对于直流电机电压与旋转角速度的关系为 Tm 有效转矩为 M M m M f （3）由转矩得到旋翼旋转产生的气动拉力
1 2 1 式中 CY、CX 分别为升力系数，和阻力系数， W 2 为翼型迎面动压，S 2
自动控制原理实验研究报告（2010-2011 学年第一学期）
四旋翼飞行器的倾斜控制
姓名： 摘要： 四旋翼飞机通过排布在十字形支架四个顶端的旋翼，产生气动力， 控制飞行器的升降，倾斜，旋转等。本文只讨论四旋翼飞机沿其中一个 支架轴的倾斜控制问题，并且不考虑飞机的高度，旋转，沿另一轴的倾 斜等问题，也不考虑另一轴上的旋翼产生的扰动。输入一个固定倾斜角 度，使飞行器保持这个角度稳定。 关键字：四旋翼飞机 倾斜控制 引言： 相比于单桨直升机而言，四桨直升机有更好的飞行稳定性，和悬停 能力，对侦察拍照，航空测绘等具有强劲优势。采用四螺旋桨设计可以 在现有技术水平上提高直升机的机动性和运载能力，其表现在： 首先，四螺旋桨直升机与传统单螺旋桨直升机在形态上有明显的区 别。四螺旋桨直升机不需要尾桨来保持方向稳定，可以解决现代单桨直 升机空间利用率低的问题。从而提高在舰艇和山区部署使用时的作业效 率。 其次，相比于 H46 等双桨直升机，四桨可以提供更好的悬停性能与 更强大的运载能力，可以用作更稳定的高空作业平台或大型运输工具。 另外，由四个螺旋桨分担目前由一个或两个螺旋桨完成的动力要求 可以降低每个螺旋桨的负担，降低噪音，有利于提高直升机的隐蔽性， 使其可以更好的完成侦察、敌后作战等特种任务。 国内外也有相应的研究、实验，例如比较成功的案例，2009 年一家 德国公司设计制作出一台四螺旋桨内置 GPS 的无人机“MD4-200”，并 进行了成功试飞。该无人机自重 0.9 公斤，并能承重 0.2 公斤，马达噪 音非常小，采用电能驱动，可以在 120 米高度持续飞行 20 分钟。该机 上装有摄像头，可用于侦察。 本文主要通过建立控制对象的数学模型，查阅资料获得参数，得到 系统的传递函数，运用 MATLAB 软件进行设计分析，最后通过 Simulink 仿真，观察所设计的控制系统。 稳定 王彤 班号： 02020801 学号： 2008300558
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实验报告
课程名称：《机械原理课内实验》
学生姓名：***
学生学号：**********
所在学院：海洋信息工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
报导教师：宫文峰
2016年6 月26 日
实验一四旋翼飞行器实验
一、实验目的
1.通过对四旋翼无人机结构的分析，了解四旋翼无人机的基本结构、工作的原理和传动控制系统；
2. 练习采用手机控制终端来控制无人机飞行，并了解无人机飞行大赛的相关内容，及程序开发变为智能飞行无人机。
二、实验设备和工具
1. Parrot公司AR.Drone
2.0四旋翼飞行器一架；
2. 苹果手机一部；
3. 蓝牙数据传输设备一套。
4. 自备铅笔、橡皮、草稿纸。
三、实验内容
1、了解四旋翼无人机的基本结构；
2、了解四旋翼无人机的传动控制路线；
3、掌握四旋翼无人机的飞行控制的基本操作；
4、了解四旋翼无人机翻转动作的机理；
5、能根据指令控制无人机完成特定操作。
四、实验步骤
1、学生自行用IPHONE手机下载并安装AR.FreeFlight四旋翼飞行器控制软件。
2、检查飞行器结构是否完好无损；
3、安装电沲并装好安全罩；
4、连接WIFI，打开手机AR.FreeFlight软件，进入控制界面；
5、软件启动，设备连通，即可飞行。
6、启动和停止由TAKE OFF 控制。
五、注意事项
1.飞行器在同一时间只能由一部手机终端进行控制；
2. 飞行之前，要检查螺旋浆处是否有障碍物干涉；
3. 飞行之后禁止用手去接飞行器，以免螺旋浆损伤手部；
4. 电量不足时，不可强制启动飞行；
5. 翻转特技飞行时，要注意飞行器距地面高度大于4米以上；
6. 飞行器不得触水；
7. 飞行器最大续航时间10分钟。
六、实验相关问题
1. 整理四旋翼飞行器的传动控制路线。
四旋翼飞行器采用四个旋翼作为飞行的直接动力源，旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，对角线方向上的旋翼旋转方向相同，相邻旋翼旋转方向相对，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。
控制航行姿态的依据就是航姿传感器输出的信号。
航姿传感器至少包括倾角传感器和角速度传感器。
而倾角传感器可以利用三轴加速度传感器间接实现。
既然是加速度传感器，那么它输出的信号表征的是当前三个轴向的加速度值，如果飞行器在空间中保持静止，那么加速度值通过简单的换算就可以得到真实的倾角参数。
2. 总结四旋翼飞行器各种飞行状态的原理。
垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z 轴的垂直运动。
当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。
俯仰运动：电机1的转速上升，电机 3 的转速下降（改变量大小应相等），电机2、电机 4 的转速保持不变。
由于旋翼 1 的升力上升，旋翼 3 的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y 轴旋转，同理，当电机 1 的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。
滚转运动：改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，则可使机身绕x 轴旋转（正向和反向），实现飞行器的滚转运动。
偏航运动：旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。
反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。
当电机1和电机 3 的转速上升，电机 2 和电机 4 的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动，实现飞行器的偏航运动，转向与电机1、电机3的转向相反。
前后运动：要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力。
增加电机3转速，使拉力增大，相应减小电机1转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡。
按图b 的理论，飞行器首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。
向后飞行与向前飞行正好相反。
倾向运动：由于结构对称，所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。
3. 说明四旋翼飞行器自由度的情况？
四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。
4. 说明四旋翼飞行器垂直上升时，两组螺旋浆的转向情况，并说明为什么这样设计？
四旋翼飞行器垂直上升时，两组螺旋浆的转向情况是对角线转向相同，相邻螺旋桨旋转方向相反，这样设计是为了保持平衡，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动。
5. 飞行器动力传动中用了何种类型的齿轮机构，试计算传动比，另说明为什么设计成无此大的传动比？
传动比i12=z2/z1=64/8=8；因为小齿轮带动大齿轮，小齿轮转动数圈大齿轮才会转一圈，小齿轮速度慢、耗费功率，不过可以产生比较大的提升力矩使螺旋桨转速很快，如果是大齿轮带动小齿轮速度很快，不过力矩小飞行器基本飞不起来，可能还会损坏电机。
七、实验总结
对于飞行器或者航模之类的映像，是在高中时期，学校有航模小组，经常可以看到拿着航模的学生在进行试飞，当时心中感觉“航模”是非常有意思并且“高科技”。
如今已经历高考进入大学，在学校的为我们安排的实验中，非常幸运的能了解四旋翼飞行器，关于四旋翼飞行器，在查阅了相关资料后，有了一定的了解。
本次实验老师给我们讲了很多关于四旋翼飞行器的机构原理，运动方式，还有逻辑运算方法。
并带领我们在室外亲自体验试用四旋翼飞行器，我十分兴奋的上前实验了一下，感觉用手机操控的感觉很流畅，虽然过程中有一些小失误，没有控制好，但总体十分的开心。
通过这次实验我们对四旋翼飞行器的结构进行了研究与探讨，并且按照实验要求完成了本次实验的内容，达到了这次实验的目的。
使得自己有多了解了一些关于四旋翼飞行器的知识，开阔了自己的眼界。