四轴电机控制

来源于网络。

今天我们来讨论一下如何调整四轴的4个电机的转速，来使四轴朝4个方向运动起来的。
多旋翼可能有很多轴，或者对称或者不对称。我们以四轴，X形状为例。

 
为方便说明，我们把电机进行编号，右下为9号，右上为10号，左下为11，左上为3号电机。

1.飞行器保持悬停， 4个电机的转速保持一致，来使飞行器保持水平。
四个电机的转速=悬停油门

2.当我们希望飞行器向右飞的时候，我们设定在第一种情况的基础上，增加左边两个电机（3,11）的转速，减小右边两个电机（9,10）的转速。
9号电机=悬停油门 -  右倾的量
10号电机= 悬停油门 -  右倾的量
11号电机 = 悬停油门 + 右倾的量 
3号电机= 悬停油门 + 右倾的量

3.当我们希望飞行器向左飞的时候，上面的公式依然成立，只不过右倾的量是负数了。

4.当我们希望飞行器向前飞的时候，那么我们要增加后面一组电机（11,9）的转速，减小前面一组电机（3,10）的转速

9号电机=悬停油门  +  前飞的量
10号电机= 悬停油门 -  前飞的量
11号电机 = 悬停油门 +  前飞的量 
3号电机= 悬停油门 - 前飞的量

5.飞行器向后飞的情况，上面公式依然成立，前飞的量为负数。

6.当我们希望飞行器顺时针旋转，我们增加10号，11号对角线两个电机的转速，减小3号，9号这条对角线电机的转速。

9号电机=悬停油门  -  旋转的量
10号电机= 悬停油门 +  旋转的量
11号电机 = 悬停油门 + 旋转的量 
3号电机= 悬停油门 - 旋转的量


7.当我们希望飞行器逆时针旋转，我们减小10号，11号对角线两个电机的转速，增加3号，9号这条对角线电机的转速。继续使用上面的公式。

8. 最后，针对一个电机，它同时要负责前后左右和旋转的情况，那它就叠加了4种情况下的值：

9号电机   = 悬停油门 -  右倾的量  +  前飞的量  -  旋转的量
10号电机 = 悬停油门 -  右倾的量  -   前飞的量  +  旋转的量
11号电机 = 悬停油门 + 右倾的量  +  前飞的量  +  旋转的量 
3号电机   = 悬停油门 + 右倾的量  -   前飞的量  -  旋转的量


所以实现代码如下：

#define PIDMIX(X,Y,Z) rcCommand[THROTTLE] + axisPID[ROLL]*X + axisPID[PITCH]*Y+ YAW_DIRECTION * axisPID[YAW]*Z

#ifdef QUADX
  motor[0] = PIDMIX(-1,+1,-1); //REAR_R
  motor[1] = PIDMIX(-1,-1,+1); //FRONT_R
  motor[2] = PIDMIX(+1,+1,+1); //REAR_L
  motor[3] = PIDMIX(+1,-1,-1); //FRONT_L
#endif

一切对称，不对称的多旋翼布局都基于此理论。 

前面来源具体不清楚。。。

接下来说说我调试的时候的心得：

首先，把上面看懂。我的四轴的程序改匿名四轴的，移植的话需要的知道计算后的角度坐标方向，陀螺仪的坐标方向，最后就是正负的问题。这个不难，静下心来分析很快就能飞了。

具体做法：先画出四个电机位置，并标号，找个方法测出四轴的角度坐标和陀螺仪坐标，我是用nrf2401发回来，在OLED显示的。也可以用串口+匿名四轴的上位机。

跳过前面那一步，那就只能猜了。。

剩下的单轴举例分析，例如四轴现在的位置向前倾了，平衡的话需要回中，则前面两个电机加速，后面两个减速，我的角度坐标前倾为正，计算的时候符号也没有取反， 对应PIT轴输出，前面两个取正，后面两个取负。以此类推。