É melhor ter baterias distribuídas nos rotores ou no centro do multicopter?

Eu já vi três abordagens para montar baterias em um multicopter:

• Todas as baterias montadas rigidamente perto do centro da estrutura da aeronave
• Todas as baterias em uma bolsa pendurada no centro da estrutura da aeronave
• Cada rotor tem sua parcela de baterias montadas rigidamente perto / embaixo dele. (Por exemplo, um quadcopter com 1/4 de todas as baterias montadas embaixo de cada motor).

Qual design é o melhor e por quê? Se não existe um melhor design, quais são as vantagens / vantagens entre os designs? Existe algum outro design que estou negligenciando que seja melhor de alguma forma?

(Esta pergunta se concentra em máquinas voadoras multirotoras. Para veículos terrestres, consulte " É melhor distribuir o peso sobre as rodas ou o centro do robô? ").

Você quase definitivamente deseja que a bateria seja montada rigidamente no centro da estrutura da aeronave.

Montar uma bateria embaixo de cada motor (embora eu nunca tenha visto isso) aumentará os momentos de inércia do multicóptero, o que o tornará mais "estável", pois perderá seu equilíbrio mais lentamente e, assim, dará ao controlador mais tempo para reagir. Esta, no entanto, é uma maneira bastante forte de estabilizar os vôos.

Pendurar a bateria em uma bolsa tornará as características de vôo desnecessariamente complicadas. Imagine que a "bolsa" seja uma corda com um peso preso ao final. O que acontece com as características de vôo à medida que o comprimento da corda aumenta?

Dependendo do design específico do chassi, a montagem rígida da bateria também pode amortecer as vibrações do motor, o que reduz a necessidade de filtragem pesada de medições inerciais.

Centro, você deseja que o momento de inércia seja o menor possível.

Você deseja montar as baterias o mais próximo possível do centro do hub e o mais próximo do centro na horizontal e na vertical. Quanto mais próximo, menos o controlador precisa trabalhar para manter a embarcação horizontalmente equilibrada e menos energia da bateria você usará.

Definitivamente montado rigidamente para usar a massa das baterias para amortecer as vibrações, mas onde? Depende se você deseja uma máquina acrobática ágil ou uma plataforma de câmera estável. Espalhe a massa se quiser reduzir as oscilações em turbulência.

Vince tem razão, é uma escolha de designers. Depende do aplicativo.

Afastar a massa do ponto central de rotação aumenta o momento de inércia. O que significa que ele resistirá mais às influências de forças externas.

Isso inclui distúrbios ambientais e atualizações de comandos de movimento auto-gerados. Um deles não é desejado e o outro é desejado. Isso nos deixa com o trade off na decisão de design. O que você escolher será específico do aplicativo.

Se você optar por ter um veículo responsivo que seja rápido e acrobático, isso custará ao controlador combater continuamente distúrbios externos. Haverá um limite para a rapidez com que pode responder (largura de banda) e, consequentemente, será mais instável, devido a distúrbios grandes ou de variação rápida.

Por outro lado, se você quiser estabilidade inerente de loop aberto, o custo de sua embarcação será lento para implementar suas próprias atualizações de movimento desejadas.

Estou fazendo minha primeira compilação no momento. Quero começar com alta largura de banda do controlador, considerando o ambiente de montanha em que estou. Meu enigma atual é: coloco a bateria na parte superior ou inferior. Eu realmente quero isso abaixo.

Principalmente porque vou mudar as coisas lá em baixo quando começar a adicionar componentes periféricos para interagir com o ambiente. Faz sentido conectar o computador com todas as peças fixas na parte superior e depois é feito, permanentemente.

Mas isso me deixa com dois problemas. Não se quer entrar na resposta inconsistente e atrasada que surgiram que ocorrerão quando algo estiver pendurado em uma corda. Posso sincronizar a bateria, mas é um pouco de esforço cada vez para os dois eixos '. Talvez eu só precise investir em uma alça de bateria melhor do que meu velcro chinês de 1 dólar.

O que realmente me incomoda agora é o risco, a ideia de uma bateria instável sendo exposta. Eu tenho o trem de pouso helicoidal Tarrot e, em uma grande queda, não vejo muita coisa para proteger a bateria.

Portanto, minha pergunta para expandir esta discussão aqui é: O que as pessoas estão fazendo em termos de cima ou de baixo? Gosto da ideia de estar lá em cima, mas isso leva a vários outros problemas de posicionamento embaraçosos no caminho.