Aus QC-Copter

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Funktionsweise


QC-Copter - Was ist das?

Der QC-Copter ist ein Eigenbau-Quadrocopter auf Basis der QuadroControl. Ein Quadrocopter ist ein Hubschrauber mit vier Rotoren, welche paarweise gegenläufig drehen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Steuerung völlig ohne Servos und aufwendige mechanische Komponenten wie z.B. Taumelscheibe oder Paddelstange auskommt. Die einzigen mechanischen Baugruppen sind die 4 Motor-Propellereinheiten, was die Konstruktion sehr robust macht. Die Bewegungen werden nur über unterschiedliche Drehzahlen gesteuert. Eine "intelligente" Elektronik mit drei Gyroskopen (QuadroControl) sorgt dabei für die Stabilisierung der Fluglage.


Funktionsweise

Funktionsweise am Beispiel eines Quadrocopters in +-Formation

Die QuadroControl Bordelektronik dient der Steuerung eines Hubschraubers mit mehr als zwei Rotoren, eines Multicopters.

Die Kontrolle der Flugrichtung und der Flughöhe erfolgt dabei lediglich über die Drehzahldifferenzen der einzelnen Rotoren. Die Drehmomente der Rotoren sind bei Multicoptern stets ausgeglichen, es gibt immer gleich viele linksdrehende wie rechtsdrehende Rotoren. Eine Ausnahme bildet der Tricopter: Er benötigt ein Schwenkservo, damit ein Rotor so gekippt wird, dass er seinem Drehmoment selbst ein Gegendrehmoment entgegensetzt.

Drehen die hinteren Rotoren schneller als die vorderen, wird sich der Multicopter nach vorne bewegen. Drehen die linken Rotoren schneller als die rechten, wird das Modell nach rechts fliegen, usw. Soll der Multicopter um die Gierachse (Hochachse) z.B. nach links gesteuert werden, werden die links drehenden Rotoren verlangsamt, und die rechts drehenden Rotoren beschleunigt.

Damit das Modell überhaupt stabil fliegen kann, ist eine permanente Regelung der Rotorgeschwindigkeiten erforderlich. Das erledigt die QuadroControl Bordelektronik. Sie misst mit Hilfe von drei Drehratensensoren (Gyros) die Bewegung des Modells um alle drei Achsen im Raum und wirkt einem Abdriften entgegen. In der QuadroControl III sorgt ein Beschleunigungssensor zusätzlich dafür, dass der Copter immer die Waagerechte wiederfindet. Weiterhin verfügt die QuadroControl über insgesamt 5 Open – Collector Ausgänge, mit denen man Zubehör wie eine z.B. Kamera oder die Beleuchtung über die Fernsteuerung steuern kann. Einer der Ausgänge steuert die LoBat - LED mit zwei Warnstufen (unterschiedliche Blinkfrequenzen) an und dient der Warnung bei zu niedriger Akkuspannung.