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GY401锁尾陀螺仪中文使用说明书
前言GY401 采用 AVCS ( Angular Vector Control System ) 角度向量控制系...
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2018/11

GY401锁尾陀螺仪中文使用说明书

前言

GY401 采用 AVCS ( Angular Vector Control System ) 角度向量控制系统,具有高性能、体积小及重量轻的特点,专为直升机所设计。感测器与控制器结合为一体,安装容易。陀螺仪的性能表现与舵机息息相关,舵机的反应速度愈快,则陀螺仪的灵敏度及性能会愈佳。GY401 搭配数字舵机将可获致极佳的性能,S9253 高速型数字舵机是专为陀螺仪所设计,建议使用。

一、功能介绍

AVCS 系统
可自动消除因风力或其它天候因素,以及直升机的各种姿态所引起之尾舵偏移,使得尾舵操控容易,适合 3D 花式飞行。
SMM 陀螺仪传感器
采用最新型超低偏移 SMM ( Silicon Micro Machine ) 传感器,能有效减少飞行中尾舵偏移的机会。
相容数字舵机 ( DS 模式)
使用 DS 模式时可相容Futaba 数字舵机,能完全配合数字舵机的高速反应性能。
可由遥控器切换陀螺仪的灵敏度及操作模式
由遥控器可调整陀螺仪的灵敏度,以及切换陀螺仪的操作模式 ( 锁定模式或一般模式 )。
一体式、体积小、重量轻
采用高密度黏着技术,体积只有27×27×20mm,重量仅为 27g。
导电树脂外壳
采用导电树脂外壳,增强抗电磁干扰 ( EMC ) 的能力。

二、套件内的组件

打开 GY401 包装盒后,请先检查是否包括下列组件∶
GY401 规格资料
控制系统:数字式 PI ( proportional integration ) 比例式积分控制。
陀螺仪传感器:SMM 系统振动式陀螺仪。
操作电压:4~6V ( 直流电 )
操作温度:-10 ~ +45°C
外型尺寸:27 × 27 × 20 mm
重量:27g
功能∶具备正逆转开关、DS 模式开关、控制延迟调整旋纽、舵机最大行程量调整旋纽。可由遥控器调整陀螺仪的灵敏度及切换锁定 ( AVCS ) 模式与一般模式。
AVCS 陀螺仪介绍
传统型的陀螺仪只有当直升机的尾舵移动时,才会送出控制讯号至舵机,当尾舵停止移动时,控制讯号也随之归零。相反地,即使直升机的尾舵停止移动时,AVCS 陀螺仪也会持续送出控制讯号。

三、传统型陀螺仪的运作

当直升机在停悬状态受到侧风的吹袭时,尾舵会产生偏移的现象,此时传统型陀螺仪会送出控制讯号至尾舵舵机,以相反的方向抵制尾舵的偏移,当尾舵停止偏移时,陀螺仪的控制讯号也随之消失。若侧风持续地吹袭直升机时,会造成尾舵不断地偏移,此时陀螺仪会一直抵制尾舵的偏移,直到尾舵移动至下风处,这就是风标效应。
AVCS 陀螺仪的运作
当尾舵受到侧风吹袭而产生偏移的现象时,陀螺仪会抵制尾舵的偏移,同时陀螺仪会计算出偏移的角度,并持续送出控制讯号以抵抗侧风,因此即使侧风不停地吹袭直升机时,尾舵依然不会产生偏移。换言之,陀螺仪会自动修正因侧风所引起的尾舵偏移。当直升机执行自转的动作时,尾舵舵机会依据机体旋转的角速度而摆动,当直升机停止自转时,尾舵舵机会判断应停止的位置,这就是自动偏移功能。

四、GY401 的功能

名称 功能说明
反转开关:切换陀螺仪的控制方向。请依据直升机的主旋翼旋转方向及尾舵连杆的方向做正确的切换。
DS 模式开关:数字舵机模式开关。使用数字舵机时,请将 DS 模式开关切到 ON的位置;使用一般舵机时,请切到 OFF 的位置,若切到 ON 的位置时,将会导致舵机烧毁。
控制延迟调整旋纽:调整尾舵控制讯号的运作速度。若使用速度较慢的舵机,却发现直升机的尾舵会产生追踪现象时,可顺时针转动旋纽,增加延迟的时间,即可消除追踪现象。若尾舵使用高速舵机时,例如数字舵机,请将旋纽调整至 0 的位置。
舵机最大行程量调整旋纽:设定尾舵舵机的最大行程量。将尾舵摇杆向左及向右打满舵,调整旋纽使尾舵舵机的行程量不会超出尾螺距滑套的最大活动范围。顺时针转动旋纽为增加行程量。
灵敏度频道接头:接至接收机的灵敏度频道 ( 一般是 CH5 ),可同时做为切换陀螺仪的灵敏度及模式 ( 锁定模式或一般模式 ) 之用。因接头仅有单蕊的讯号线,请勿用力拉扯以免断线。
尾舵频道接头:接至接收机的尾舵频道 ( CH4 )。
尾舵舵机接头:接至尾舵舵机。

五、状态指示灯的显示

灯号显示陀螺仪状态
快速闪烁表示开启电源后,陀螺仪正在进行资料初始化的程序
恒 亮表示陀螺仪位于锁定 ( AVCS ) 模式
熄 灭表示电源已关闭或陀螺仪位于一般模式
慢速闪烁表示陀螺仪没有接收到由遥控器所送出的尾舵控制讯号,此时尾舵舵机无法操作
间歇闪烁表示在一般模式下开启电源,此时陀螺仪无法正确地执行资料初始化的程序。请将遥控器的陀螺仪灵敏度开关切至锁定模式,关闭接收机的电源再重新开启
闪烁二次表示在锁定模式时,目前接收到的尾舵控制讯号与储存在陀螺仪的中立点讯号不同。下列二种情况皆会出现此灯号∶1.正在拨动尾舵摇杆。2.尾舵的中立点已经偏移,必须重新设定中立点
闪烁一次表示重新设定尾舵的中立点。将遥控器的灵敏度开关在一般模式与锁定模式间快速切换至少3 次,最后须停于锁定模式。当灯号熄灭后,尾舵的中立点已经重新设定完成

使用遥控器设定陀螺仪的灵敏度
遥控器灵敏度设定值与陀螺仪灵敏度的关系
若灵敏度频道送出中立点的讯号时,陀螺仪的灵敏度将为 0;若送出中立点以上的讯号时,陀螺仪为锁定模式;若送出中立点以下的讯号时,陀螺仪为一般模式。若遥控器具备设定陀螺仪灵敏度的功能 ( 例如 T9ZH WC 系列、FF9、FF8 ),则可由 GYRO功能项设定陀螺仪的灵敏度值。设定值若为 50%,则陀螺仪的灵敏度为 0。若设定值为 0 ~50%,则陀螺仪的灵敏度为 100 ~ 0% ( 一般模式 );若设定值为 50 ~ 100%,则陀螺仪的灵敏度为 0 ~ 100% ( 锁定模式 )。由遥控器的灵敏度开关可同时控制陀螺仪的灵敏度及操作模式,灵敏度开关的 ATV 设定值亦可控制陀螺仪的灵敏度,例如 ATV 为 90% 时,陀螺仪的灵敏度为 100%。
使用灵敏度开关设定陀螺仪的灵敏度
本范例使用 Futaba FF8 遥控器,进入陀螺仪混控 ( GYRO ) 的功能项,分别设定一般飞行模式 ( 锁定模式,灵敏度 80% ) 、Idle-up 1 飞行模式 ( 锁定模式,灵敏度 80% ) 及Idle-up 2 飞行模式 ( 一般模式,灵敏度 60% ),使用 SW-E 开关切换陀螺仪的灵敏度。

六、设定步骤∶

  1. 使用遥控器的进阶功能选单进入 GYRO 功能项。
  2. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示选择切换开开的画面,按压资料键 ( DATA ) 选择SW-E。
  3. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示一般飞行模式 ( NORM ) 灵敏度的画面,调整设定值为 90%。
  4. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示 Idle-up 1 飞行模式 ( IDL1 ) 灵敏度的画面,调整设定值为 80%。
  5. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示 Idle-up 2 飞行模式 ( IDL2 ) 灵敏度的画面,调整设定值为 20%。
    注∶舵机逆转 ( REVERS ) 的功能项内,灵敏度频道 ( CH5 ) 须设为 NORM。

使用 ATV 设定陀螺仪的灵敏度
若遥控器没有设定陀螺仪灵敏度的功能时,则可选择一个具有切换开关的动作频道,利用调整行程量 ( ATV ) 的方式也可以控制陀螺仪的灵敏度。本范例使用 Futaba FF6 遥控器,进入行程量 ( ATV ) 的功能项,分别设定 CH5 的 ATV为一般飞行模式 ( 锁定模式,灵敏度 80%,CH5 开关扳向前 ) 及 Idle-up 飞行模式 ( 一般模式,灵敏度 60%,CH5 开关扳向后 ),使用 CH5 开关切换陀螺仪的灵敏度。

七、设定步骤∶

  1. 按压模式键 ( MODE ) 进入设定 CH5 ATV 的画面。
  2. 将 CH5 开关扳向前,设定 ATV 为 72%。
  3. 将 CH5 开关扳向后,设定 ATV 为 54%。
  4. 简单的计算公式∶ATV = 90 × 灵敏度 / 100。
    注∶使用 CH5 开关切换陀螺仪的灵敏度时,将无法设定一般飞行模式与 Idle-up 飞行模式皆为锁定模式,CH5 开关必定一侧为锁定模式,另一侧为一般模式。舵机逆转 ( REVERS ) 的功能项内,CH5 须设为 NORM。

使用方法
将陀螺仪安装至直升机上
操作 GY401 的切换开关及旋纽时,因开关及旋纽皆非常细小,请使用套件内附之小型螺丝起子以利操作。
安装陀螺仪
安装 GY401 时,请使用套件内附之双面胶,陀螺仪的底部平面必须与直升机的主轴成 90° 角,否则会影响左右侧滚及前后滚翻的方向。将 GY401 安装在电动直升机上时,必须距离马达至少 10cm 以上,以免有干扰的现象产生。

八、接线图

选择舵机
若使用数字舵机 ( 例如 S9253、S9250、s9450 ) 做为尾舵舵机时,请将DS 模式开关切至 ON 的位置。若使用一般的舵机,则将 DS 模式开关切至 OFF的位置。
注意∶若使用一般的舵机,却将 DS 模式开关切至 ON 的位置时,将会导致舵机烧毁。
检查尾舵连杆
将遥控器的灵敏度开关切至锁定模式,先开启遥控器的电源,再开启接收机的电源。此时请勿拨动尾舵摇杆或移动直升机,需等 3 秒钟后陀螺仪才会完成资料初始化的程序。请注意,资料初始化的程序必须在锁定模式下进行,如果状态指示灯的灯号恒亮,表示目前陀螺仪正位于锁定模式。如果在一般模式下开启接收机的电源时,状态指示灯的灯号会出现间歇性的闪烁,必须将遥控器的灵敏度开关切至锁定模式,然后重新开启接收机的电源。将遥控器的灵敏度开关切至一般模式,当尾舵舵机在中立点时,选择适合的舵片,使尾舵连杆与舵机摆臂尽可能成90° 角。请依据直升机的组装说明书,决定尾舵舵机的摆臂长度。左右移动尾舵摇杆,检查尾舵舵机的转动方向是否正确,若转动方向错误,则由遥控器的舵机逆转功能项目更改尾舵舵机的方向。
调整陀螺仪的灵敏度
陀螺仪的灵敏度大小会因尾舵舵机与直升机的不同而有所差异。一般而言,尾舵舵机的速度愈快,则陀螺仪的灵敏度可相对提升。直升机主旋翼的转速愈快,则尾舵的灵敏度会增加,因此必须降低陀螺仪的灵敏度,例如特技飞行模式 ( Idle-up ) 的灵敏度必须比停悬时的灵敏度小。先将停悬时的灵敏度设为 70 ~ 80%,上空飞行 ( Idle-up ) 时的灵敏度设为 60 ~70%,然后再依据实际的飞行状态调整灵敏度的大小。

九、检查陀螺仪的动作方向

提起直升机,将直升机的机头朝左侧摆动,若尾舵舵机的摆动方向与遥控器的尾舵摇杆打右舵同方向时,表示陀螺仪的动作方向设定正确。若陀螺仪的动作方向不正确时,请切换陀螺仪的正逆转开关。陀螺仪的动作方向若设定错误,将使直升机在起飞时会产生高速自转的危险现象,请再三确认陀螺仪的动作方向是否正确。
调整尾舵舵机最大行程量
将尾舵摇杆向左及向右打满舵,调整旋纽使尾舵舵机的行程量不会超出尾螺距滑套的最大活动范围。在飞行时,尾舵舵机的活动范围不会超出行程量的限制,可保护舵机与连杆。请勿将行程量调整得太小,以免降低陀螺仪的性能。
飞行时的调整
在锁定模式时,陀螺仪会自动修正尾舵,使直升机的尾舵不会产生任何偏移,因此将无法查觉尾舵连杆的长度是否正确。所以,首次飞行或重新安装尾舵连杆时,请先以一般模式进行测试,以调整尾舵连杆长度的方式,使直升机在停悬时尾舵不会产生任何偏移。
调整尾舵的中立点

  1. 将遥控器的尾舵补偿混控 ( Revolution Mixing ) 功能关闭,或将设定值归零。
  2. 将遥控器的灵敏度开关切至锁定模式,先开启遥控器的电源,再开启接收机的电源。请勿拨动尾舵摇杆或移动直升机,需等 3 秒钟后陀螺仪才会完成资料初始化的程序。
  3. 将遥控器的灵敏度开关切至一般模式,使直升机起飞并保持在停悬的状态。若直升机的尾舵会产生偏移的现象,则调整尾舵连杆的长度,使尾舵不会偏向任何一侧。若尾舵仅有些微的偏移,则可使用尾舵微调 ( Trim ) 进行调整。
  4. 逐渐增加陀螺仪的灵敏度,以不使直升机产生追踪现象为原则,尽可能调大陀螺仪的灵敏度。
    注意∶每次开启接收机的电源时,务必确认 GY401 是位于锁定模式,否则陀螺仪将无法正确地执行资料初始化的程序。

十、锁定模式的调整

  1. 尾舵摇杆保持在中立点的位置上,将遥控器的灵敏度开关在 1 秒钟内快速切换 3 次以上,最后须停于锁定模式。此时陀螺仪会自动储存中立点的资料,当状态指示灯闪烁一次后,表示尾舵的中立点已经重新设定完成,请关闭接收机的电源再重新开启。
  2. 切换飞行模式关关,执行各种飞行模式的动作后,观察状态指示灯的灯号,若灯号恒亮则为正常,若灯号闪烁二次,则表示中立点已经偏移,须重覆执行步骤 1 的程序,重新设定尾舵的中立点。
  3. 执行停悬及上空飞行的动作,以不使直升机产生追踪现象为原则,尽可能调大陀螺仪的灵敏度。一般而言,锁定模式的陀螺仪灵敏度会比一般模式小。

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Last modification:November 18th, 2018 at 11:56 pm
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