将四个电机编号，如图 2-2 所示，1 号是左上角电机，2 号是右上角电机，3 号是左下角电机，4 号是右下角电机。当电机带动螺旋桨高速旋转时，会产生一 个与螺旋桨旋转方向相反的反作用力，为了抵消反作用力，我们让 1 号和 4 号螺

旋桨逆时针旋转，2 号和 3 号螺旋桨顺时针旋转，或者 1 号和 4 号螺旋桨顺时针 旋转，2 号和 3 号逆时针旋转，这两种旋转方式并无本质区别，本文选择前者。

图 2-2 飞行器电机编号

若四个电机的转速同时加大，当升力大于重力时，飞行器向上垂直升起；若 四个电机的转速同时减小，当升力小于重力时，飞行器向下垂直降落；当升力等 于重力时，飞行器在空中悬停。这是飞行器高度控制的方法。

若 1 号和 2 号电机的转速加大，3 号和 4 号电机的转速减小，则 1 号和 2 号

螺旋桨产生的升力大于 3 号和 4 号螺旋桨产生的升力，飞行器后退飞行；若 1

号和 2 号电机的转速减小，3 号和 4 号电机的转速加大，则 1 号和 2 号螺旋桨产

生的升力小于 3 号和 4 号螺旋桨产生的升力，飞行器前进飞行。这就是飞行器俯 仰的控制。

若 1 号和 3 号电机的转速加大，2 号和 4 号电机的转速减小，则 1 号和 3 号

螺旋桨产生的升力大于 2 号和 4 号螺旋桨产生的升力，飞行器右倾飞行；若 1

号和 3 号电机的转速减小，2 号和 4 号电机的转速加大，则 1 号和 3 号螺旋桨产

生的升力小于 2 号和 4 号螺旋桨产生的升力，飞行器左倾飞行。这就是飞行器横 滚的控制。

若 1 号和 4 号电机的转速同时加大，2 号和 3 号电机的转速同时减小，则 1

号和 4 号螺旋桨旋转产生的反作用力大于 2 号和 3 号螺旋桨旋转产生的反作用

力，飞行器航向角向右偏移，即产生右旋；若 1 号和 4 号电机的转速同时减小，

2 号和 3 号电机的转速同时加大，则 1 号和 4 号螺旋桨旋转产生的反作用力小于

2 号和 3 号螺旋桨旋转产生的反作用力，飞行器航向角向左偏移，即产生左旋。 这就是飞行器航向的控制方法。

2。2 机械硬件搭建

搭建一款四旋翼飞行器，使其能够稳定飞行，需要四个螺旋桨、四个直流无 刷电机、四个电调、一块飞控板、一个机架。

螺旋桨：乾丰 GF 四轴碳尼龙正反桨 1045, 浆径 10 寸，浆距 45mm/r。如图 2-3（a）所示。论文网

直流无刷电机：朗宇外转子直流无刷无感电机，980KV。该无刷直流电机由 永磁体转子、多极绕组定子、轴承等组成。输入有 A、B、C 三根线组成，当两线 加上电压后，通过检测第三根线上的反电动势来确定转子的位置，进而在适当时 间换向，即所谓电子换向。进行换向的装置称作“电调”。无刷电机 KV 值定义为 转速/V，意思为输入电压增加 1 伏特，无刷电机空转转速增加的转速值。如图 2-3（b）所示。

无刷电调：好盈乐天四轴专用电调 40A。无刷电机电调，即电子换向器，通 过检测电机转子的位置进而及时换向的装置，可对无刷直流电机调速。如图 2-3

（c）所示。

机架：四轴飞行器 450 机架，轴距 450mm。如图 2-3（d）所示。 飞控板：自制飞控板，详细见下节所示。

图 2-3（a） 1045 螺旋桨 图 2-3（b） 直流无刷电机

图 2-3（c） 无刷电调