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Tabla de Contenidos

Medición de los parámetros de la Planta
1. Empuje de los motores
2. Cálculo Aproximado de las constantes
  1. Cálculo de la constante de Inercia
  2. Cálculo de la constante del Motor

Medición de los parámetros de la Planta

Para el diseño del controlador del quadricóptero resulta necesario realizar la medición de los distintos parámetros del modelo real. Los parámetros fundamentales son el peso, el momento de inercia, los empujes de los motores.

Empuje de los motores

Al momento de realizar esta medición poseíamos 2 motores rctimer 2830, 1 ESC rctimer de 30A, 1 ESC mystery de 30A, 1 hélice con paso normal y una hélice con paso pusher.

Se realizó la medición del empuje de cada motor, con las distintas hélices y los dos controladores. Esta medición se hizo montando el motor sobre un peso de plomo, el cual se ponía sobre la balanza y luego se realizaron las curvas de transferencia entre PWM y fuerza de empuje.

Motor 1

RCTimer Normal

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	0	55	100	145	185	230	270	320	360	400	440	490	540	600

$$$F = 0.0154 * D - 35.83$$

Mystery Pusher

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	20	20	95	165	245	325	410	480	575	670	770	855	855	845

$$$F = 0.0283 * D - 155$$

RCTimer Pusher

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	5	60	105	150	195	240	290	335	380	425	475	540	605	665

$$$F = 0.017 * D - 45.4$$

Mystery Normal

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	5	5	80	150	225	300	380	460	545	640	730	790	760	760

$$$F = 0.0267 * D - 156$$

Motor1

Motor 2

Mystery Normal

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338
Fuerza	15	15	80	160	235	320	395	475	570	665	765	840	840

$$$F = 0.028 * D - 167.7$$

RCTimer Pusher

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	10	65	110	155	200	245	295	345	395	435	490	560	605	660

$$$F = 0.0168 * D - 34.1$$

Mystery Pusher

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338
Fuerza	5	5	80	155	245	335	425	535	655	795	905	1015	1015

$$$F = 0.03523 * D - 231.7$$

RCTimer Normal

Duty	2949	5898	8847	11796	14745	17694	20643	23592	26541	29491	32440	35389	38338	41287
Fuerza	25	65	110	155	195	235	275	315	360	400	435	485	540	595

$$$F = 0.015 * D - 23.47$$

Motor2

Motor1, RCTimer, Pusher y Motor2, Mystery y Normal

Motor1vsMotor2

Cálculo Aproximado de las constantes

Cálculo de la constante de Inercia

$$K_J = \frac{r}{J_T}$

$$J = \sum{m.r^2}$

$$J_T = 2(J_{motor} + J_{ESC} + J_{helice}) + J_{barra}$

$$J_{motor} = 52.{20,5}^2 [g.{cm}^2] = 21853 [g.{cm}^2]$

$$J_{ESC} = 32.{10}^2 [g.{cm}^2] = 3200 [g.{cm}^2]$

$$J_{helice} = 15.{20,5}^2 [g.{cm}^2] = 6303,75 [g.{cm}^2]$

$$J_{barra} = \frac{m.L^2}{12} = \frac{110.{51}^2}{12} [g.{cm}^2] = 23842,5 [g.{cm}^2]$

$$J_T = 86556 [g.{cm}^2] = 0.0086556 [Kg.{m}^2]$

$$\boxed{K_J = \frac{21}{86556}[\frac{1}{g.cm}]= 24.26174962[\frac{1}{Kg.m}]}$

Cálculo de la constante del Motor

Según las mediciones realizadas podemos aproximar estas constantes.

$$K_{MPusher} = \frac{\Delta_F}{\Delta_D} = \frac{40}{3000}\frac{g}{cuentas}$

$$K_{MNormal} = \frac{\Delta_F}{\Delta_D} = \frac{70}{3000}\frac{g}{cuentas}$

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-Se realizó la medición del empuje de cada motor, con las distintas hélices y los dos controladores que se posee.
+= Medición de los parámetros de la Planta =
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-== Motor 1 ==
+Para el diseño del controlador del quadricóptero resulta necesario realizar la medición de los distintos parámetros del modelo real. Los parámetros fundamentales son el peso, el momento de inercia, los empujes de los motores.
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+Línea 11:
-=== RCTimer Normal ===
|| 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
||  0 || 55 || 100 || 145 || 185 || 230 || 270 || 320 || 360 || 400 || 440 || 490 || 540 || 600||
+== Empuje de los motores ==

Al momento de realizar esta medición poseíamos 2 motores rctimer 2830, 1 ESC rctimer de 30A, 1 ESC mystery de 30A, 1 hélice con paso normal y una hélice con paso pusher.

Se realizó la medición del empuje de cada motor, con las distintas hélices y los dos controladores. Esta medición se hizo montando el motor sobre un peso de plomo, el cual se ponía sobre la balanza y luego se realizaron las curvas de transferencia entre PWM y fuerza de empuje.

=== Motor 1 ===

==== RCTimer Normal ====
|| Duty || 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
|| Fuerza ||  0 || 55 || 100 || 145 || 185 || 230 || 270 || 320 || 360 || 400 || 440 || 490 || 540 || 600||
-Línea 15:
+Línea 24:
-=== Mystery Pusher ===
||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
||  20 || 20 || 95 || 165 || 245 || 325 || 410 || 480 || 575 || 670 || 770 || 855 || 855 || 845||
+==== Mystery Pusher ====
|| Duty ||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
|| Fuerza ||  20 || 20 || 95 || 165 || 245 || 325 || 410 || 480 || 575 || 670 || 770 || 855 || 855 || 845||
-Línea 20:
+Línea 29:
-=== RCTimer Pusher ===
||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
||  5 || 60 || 105 || 150 || 195 || 240 || 290 || 335 || 380 || 425 || 475 || 540 || 605 || 665||
+==== RCTimer Pusher ====
|| Duty ||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
|| Fuerza ||  5 || 60 || 105 || 150 || 195 || 240 || 290 || 335 || 380 || 425 || 475 || 540 || 605 || 665||
-Línea 25:
+Línea 34:
-=== Mystery Normal ===
||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
||  5 || 5 || 80 || 150 || 225 || 300 || 380 || 460 || 545 || 640 || 730 || 790 || 760 || 760||
+==== Mystery Normal ====
|| Duty ||  2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287||
|| Fuerza ||  5 || 5 || 80 || 150 || 225 || 300 || 380 || 460 || 545 || 640 || 730 || 790 || 760 || 760||
-Línea 30:
+Línea 39:
+{{attachment:Motor1.png | Motor1 | width=800}}
-Línea 31:
+Línea 41:
-== Motor 2 ==
+=== Motor 2 ===
-Línea 33:
+Línea 43:
-=== Mystery Normal ===
|| 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 ||
|| 15 || 15 || 80 || 160 || 235 || 320 || 395 || 475 || 570 || 665 || 765 || 840 || 840 ||
+==== Mystery Normal ====
|| Duty || 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 ||
|| Fuerza || 15 || 15 || 80 || 160 || 235 || 320 || 395 || 475 || 570 || 665 || 765 || 840 || 840 ||
-Línea 38:
+Línea 48:
-=== RCTimer Pusher ===
|| 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287 ||
|| 10 || 65 || 110 || 155 || 200 || 245 || 295 || 345 || 395 || 435 || 490 || 560 || 605 || 660 ||
+==== RCTimer Pusher ====
|| Duty || 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287 ||
|| Fuerza || 10 || 65 || 110 || 155 || 200 || 245 || 295 || 345 || 395 || 435 || 490 || 560 || 605 || 660 ||
-Línea 43:
+Línea 53:
-=== Mystery Pusher ===
|| 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 ||
|| 5 || 5 || 80 || 155 || 245 || 335 || 425 || 535 || 655 || 795 || 905 || 1015 || 1015 ||
+==== Mystery Pusher ====
|| Duty || 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 ||
|| Fuerza || 5 || 5 || 80 || 155 || 245 || 335 || 425 || 535 || 655 || 795 || 905 || 1015 || 1015 ||
-Línea 48:
+Línea 58:
-=== RCTimer Normal ===
|| 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287 ||
|| 25 || 65 || 110 || 155 || 195 || 235 || 275 || 315 || 360 || 400 || 435 || 485 || 540 || 595 ||
+==== RCTimer Normal ====
|| Duty || 2949 || 5898 || 8847 || 11796 || 14745 || 17694 || 20643 || 23592 || 26541 || 29491 || 32440 || 35389 || 38338 || 41287 ||
|| Fuerza || 25 || 65 || 110 || 155 || 195 || 235 || 275 || 315 || 360 || 400 || 435 || 485 || 540 || 595 ||
-Línea 52:
+Línea 62:
+{{attachment:Motor2.png | Motor2 | width=800 }}


=== Motor1, RCTimer, Pusher y Motor2, Mystery y Normal ===

{{attachment:Motor1vsMotor2.png | Motor1vsMotor2 | width=800 }}

== Cálculo Aproximado de las constantes ==
=== Cálculo de la constante de Inercia ===

$$$K_J = \frac{r}{J_T}$$

$$$J = \sum{m.r^2}$$

$$$J_T = 2(J_{motor} + J_{ESC} + J_{helice}) + J_{barra}$$

$$$J_{motor} = 52.{20,5}^2 [g.{cm}^2] = 21853 [g.{cm}^2]$$

$$$J_{ESC} = 32.{10}^2 [g.{cm}^2] = 3200 [g.{cm}^2]$$

$$$J_{helice} = 15.{20,5}^2 [g.{cm}^2] = 6303,75 [g.{cm}^2]$$

$$$J_{barra} = \frac{m.L^2}{12} = \frac{110.{51}^2}{12} [g.{cm}^2] = 23842,5 [g.{cm}^2]$$

$$$J_T = 86556 [g.{cm}^2] = 0.0086556 [Kg.{m}^2]$$

$$$\boxed{K_J = \frac{21}{86556}[\frac{1}{g.cm}]=  24.26174962[\frac{1}{Kg.m}]}$$

=== Cálculo de la constante del Motor ===
Según las mediciones realizadas podemos aproximar estas constantes.

$$$K_{MPusher} = \frac{\Delta_F}{\Delta_D} = \frac{40}{3000}\frac{g}{cuentas}$$

$$$K_{MNormal} = \frac{\Delta_F}{\Delta_D} = \frac{70}{3000}\frac{g}{cuentas}$$

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