GY401使用手册

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:05

１　前言
GY401 采用 AVCS ( Angular Vector Control System ) 角度向量控制系统，具有高性能、体积小及重量轻的特点，专为直升机所设计。感测器与控制器结合为一体，安装容易。

陀螺仪的性能表现与伺服机息息相关，伺服机的反应速度愈快，则陀螺仪的灵敏度及性能会愈佳。GY401 搭配数位式伺服机将可获致极佳的性能，S9253 高速型数位式伺服机是专为陀螺仪所设计，建议使用。
２功能介绍
AVCS 系统
可自动消除因风力或其它天候因素，以及直升机的各种姿态所引起之尾舵偏移，使得尾舵操控容易，适合 3D 花式飞行。
SMM 陀螺仪感测器
采用最新型超低偏移 SMM ( Silicon Micro Machine ) 感测器，能有效减少飞行中尾舵偏移的机会。
相容数位式伺服机 ( DS 模式 )
使用 DS 模式时可相容 Futaba 数位式伺服机，能完全配合数位式伺服机的高速反应性能。
可由遥控器切换陀螺仪的感度及操作模式
由遥控器可调整陀螺仪的感度，以及切换陀螺仪的操作模式 ( 锁定模式或一般模式 )。
一体式、体积小、重量轻
采用高密度黏著技术，体积只有 27 × 27 × 20 mm，重量仅为 27 g。
导电树脂外壳
采用导电树脂外壳，增强抗电磁干扰 ( EMC ) 的能力。
３　套件内的组件
打开 GY401 包装盒後，请先检查是否包括下列组件∶

GY401 规格资料

控制系统∶数位式 PI ( proportional integration ) 比例式积分控制。
陀螺仪感测器∶SMM 系统振动式陀螺仪。
操作电压∶4 ~ 6V ( 直流电 )
操作温度∶-10 ~ +45°C
外型尺寸∶27 × 27 × 20 mm
重量∶27 g
功能∶具备正逆转开关、DS 模式开关、控制延迟调整旋纽、伺服机最大行程量调整旋纽。可由遥控器调整陀螺仪的感度及切换锁定 ( AVCS ) 模式与一般模式。
４　AVCS 陀螺仪介绍
传统型的陀螺仪只有当直升机的尾舵移动时，才会送出控制讯号至伺服机，当尾舵停止移动时，控制讯号也随之归零。相反地，即使直升机的尾舵停止移动时，AVCS 陀螺仪也会持续送出控制讯号。

4.1 传统型陀螺仪的运作

当直升机在停悬状态受到侧风的吹袭时，尾舵会产生偏移的现象，此时传统型陀螺仪会送出控制讯号至尾舵伺服机，以相反的方向抵制尾舵的偏移，当尾舵停止偏移时，陀螺仪的控制讯号也随之消失。若侧风持续地吹袭直升机时，会造成尾舵不断地偏移，此时陀螺仪会一直抵制尾舵的偏移，直到尾舵移动至下风处，这就是风标效应。

4.2 AVCS 陀螺仪的运作

当尾舵受到侧风吹袭而产生偏移的现象时，陀螺仪会抵制尾舵的偏移，同时陀螺仪会计算出偏移的角度，并持续送出控制讯号以抵抗侧风，因此即使侧风不停地吹袭直升机时，尾舵依然不会产生偏移。换言之，陀螺仪会自动修正因侧风所引起的尾舵偏移。

当直升机执行自转的动作时，尾舵伺服机会依据机体旋转的角速度而摆动，当直升机停止自转时，尾舵伺服机会判断应停止的位置，这就是自动偏移功能。

５. GY401 的功能
5.1 各部名称及功能说明

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:08

名称功能说明
正逆转开关——切换陀螺仪的控制方向。请依据直升机的主旋翼旋转方向及尾舵连杆的方向做正确的切换。

DS 模式开关 ——数位式伺服机模式开关。使用数位式伺服机时，请将 DS 模式开关切到 ON 的位置；使用一般伺服机时，请切到 OFF 的位置，若切到 ON 的位置时，将会导致伺服机烧毁。

控制延迟调整旋纽 ——调整尾舵控制讯号的运作速度。若使用速度较慢的伺服机，却发现直升机的尾舵会产生追纵现象时，可顺时针转动旋纽，增加延迟的时间，即可消除追纵现象。

若尾舵使用高速伺服机时，例如数位式伺服机，请将旋纽调整至 0 的位置。

伺服机最大行程量调整旋纽 ——设定尾舵伺服机的最大行程量。将尾舵摇杆向左及向右打满舵，调整旋纽使尾舵伺服机的行程量不会超出尾螺距滑套的最大活动范围。顺时针转动旋纽为增加行程量。

感度频道接头 ——接至接收机的感度频道 ( 一般是 CH5 )，可同时做为切换陀螺仪的感度及模式 ( 锁定模式或一般模式 ) 之用。因接头仅有单蕊的讯号线，请勿用力拉扯以免断线。

尾舵频道接头 ——接至接收机的尾舵频道 ( CH4 )。

尾舵伺服机接头——接至尾舵伺服机。

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:09

5.2 状态指示灯的显示
快速闪烁 ——表示开启电源後，陀螺仪正在进行资料初始化的程序。

恒亮 ——表示陀螺仪位於锁定 ( AVCS ) 模式。

熄灭 ——表示电源已关闭或陀螺仪位於一般模式。

慢速闪烁 ——表示陀螺仪没有接收到由遥控器所送出的尾舵控制讯号，此时尾舵伺服机无法操作。

间歇闪烁 ——表示在一般模式下开启电源，此时陀螺仪无法正确地执行资料初始化的程序。请将遥控器的陀螺仪感度开关切至锁定模式，关闭接收机的电源再重新开启。

闪烁二次 ——表示在锁定模式时，目前接收到的尾舵控制讯号与储存在陀螺仪的中立点讯号不同。下列二种情况皆会出现此灯号∶

正在拨动尾舵摇杆。
尾舵的中立点已经偏移，必须重新设定中立点。

闪烁一次 ——表示重新设定尾舵的中立点。将遥控器的感度开关在一般模式与锁定模式间快速切换至少 3 次，最後须停於锁定模式。当灯号熄灭後，尾舵的中立点已经重新设定完成。

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:13

5.3 使用遥控器设定陀螺仪的感度

5.3.1 遥控器感度设定值与陀螺仪感度的关系

若感度频道送出中立点的讯号时，陀螺仪的感度将为 0；若送出中立点以上的讯号时，陀螺仪为锁定模式；若送出中立点以下的讯号时，陀螺仪为一般模式。

若遥控器具备设定陀螺仪感度的功能 ( 例如 T9ZH WC 系列、FF9、FF8 )，则可由 GYRO 功能项设定陀螺仪的感度值。设定值若为 50%，则陀螺仪的感度为 0。若设定值为 0 ~ 50%，则陀螺仪的感度为 100 ~ 0% ( 一般模式 )；若设定值为 50 ~ 100%，则陀螺仪的感度为 0 ~ 100% ( 锁定模式 )。

由遥控器的感度开关可同时控制陀螺仪的感度及操作模式，感度开关的 ATV 设定值亦可控制陀螺仪的感度，例如 ATV 为 90% 时，陀螺仪的感度为 100%。

5.3.2 使用感度开关设定陀螺仪的感度

本范例使用 Futaba FF8 遥控器，进入陀螺仪混控 ( GYRO ) 的功能项，分别设定一般飞行模式 ( 锁定模式，感度 80% )、Idle-up 1 飞行模式 ( 锁定模式，感度 80% ) 及 Idle-up 2 飞行模式 ( 一般模式，感度 60% )，使用 SW-E 开关切换陀螺仪的感度。

设定步骤∶

1. 使用遥控器的进阶功能选单进入 GYRO 功能项。

2. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示选择切换开开的画面，按压资料键 ( DATA ) 选择 SW-E。

3. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示一般飞行模式 ( NORM ) 感度的画面，调整设定值为 90%。

4. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示 Idle-up 1 飞行模式 ( IDL1 ) 感度的画面，调整设定值为 80%。

5. 按压游标键 ( CURSOR ) 显示 Idle-up 2 飞行模式 ( IDL2 ) 感度的画面，调整设定值为 20%。

注∶伺服机逆转 ( REVERS ) 的功能项内，感度频道 ( CH5 ) 须设为 NORM。

5.3.3 使用 ATV 设定陀螺仪的感度

若遥控器没有设定陀螺仪感度的功能时，则可选择一个具有切换开关的动作频道，利用调整行程量 ( ATV ) 的方式也可以控制陀螺仪的感度。

本范例使用 Futaba FF6 遥控器，进入行程量 ( ATV ) 的功能项，分别设定 CH5 的 ATV 为一般飞行模式 ( 锁定模式，感度 80%，CH5 开关扳向前 ) 及 Idle-up 飞行模式 ( 一般模式，感度 60%，CH5 开关扳向後 )，使用 CH5 开关切换陀螺仪的感度。

设定步骤∶

1. 按压模式键 ( MODE ) 进入设定 CH5 ATV 的画面。

2. 将 CH5 开关扳向前，设定 ATV 为 72%。

3. 将 CH5 开关扳向後，设定 ATV 为 54%。

4. 简单的计算公式∶ATV = 90 × 感度 / 100。

注∶使用 CH5 开关切换陀螺仪的感度时，将无法设定一般飞行模式与 Idle-up 飞行模式皆为锁定模式，CH5 开关必定一侧为锁定模式，另一侧为一般模式。伺服机逆转 ( REVERS ) 的功能项内，CH5 须设为 NORM。

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:16

６. 使用方法
6.1 将陀螺仪安装至直升机上

操作 GY401 的切换开关及旋纽时，因开关及旋纽皆非常细小，请使用套件内附之小型螺丝起子以利操作。

6.1.1 安装陀螺仪

安装 GY401 时，请使用套件内附之双面胶，陀螺仪的底部平面必须与直升机的主轴成 90° 角，否则会影响左右侧滚及前後滚翻的方向。

将 GY401 安装在电动直升机上时，必须距离马达至少 10cm 以上，以免有干扰的现象产生。

6.1.2 接线图

6.1.3 选择伺服机

若使用数位式伺服机 ( 例如 S9253、S9250、s9450 ) 做为尾舵伺服机时，请将 DS 模式开关切至 ON 的位置。若使用一般的伺服机，则将 DS 模式开关切至 OFF 的位置。

注意∶若使用一般的伺服机，却将 DS 模式开关切至 ON 的位置时，将会导致伺服机烧毁。

6.1.4 检查尾舵连杆

将遥控器的感度开关切至锁定模式，先开启遥控器的电源，再开启接收机的电源。此时请勿拨动尾舵摇杆或移动直升机，需等 3 秒钟後陀螺仪才会完成资料初始化的程序。

请注意，资料初始化的程序必须在锁定模式下进行，如果状态指示灯的灯号恒亮，表示目前陀螺仪正位於锁定模式。如果在一般模式下开启接收机的电源时，状态指示灯的灯号会出现间歇性的闪烁，必须将遥控器的感度开关切至锁定模式，然後重新开启接收机的电源。

将遥控器的感度开关切至一般模式，当尾舵伺服机在中立点时，选择适合的舵片，使尾舵连杆与伺服机摆臂尽可能成90° 角。请依据直升机的组装说明书，决定尾舵伺服机的摆臂长度。

左右移动尾舵摇杆，检查尾舵伺服机的转动方向是否正确，若转动方向错误，则由遥控器的伺服机逆转功能项目更改尾舵伺服机的方向。

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:19

6.1.5 调整陀螺仪的感度

陀螺仪的感度大小会因尾舵伺服机与直升机的不同而有所差异。一般而言，尾舵伺服机的速度愈快，则陀螺仪的感度可相对提升。直升机主旋翼的转速愈快，则尾舵的灵敏度会增加，因此必须降低陀螺仪的感度，例如特技飞行模式 ( Idle-up ) 的感度必须比停悬时的感度小。

先将停悬时的感度设为 70 ~ 80%，上空飞行 ( Idle-up ) 时的感度设为 60 ~ 70%，然後再依据实际的飞行状态调整感度的大小。

6.1.6 检查陀螺仪的动作方向

提起直升机，将直升机的机头朝左侧摆动，若尾舵伺服机的摆动方向与遥控器的尾舵摇杆打右舵同方向时，表示陀螺仪的动作方向设定正确。若陀螺仪的动作方向不正确时，请切换陀螺仪的正逆转开关。

陀螺仪的动作方向若设定错误，将使直升机在起飞时会产生高速自转的危险现象，请再三确认陀螺仪的动作方向是否正确。

6.1.7 调整尾舵伺服机最大行程量

将尾舵摇杆向左及向右打满舵，调整旋纽使尾舵伺服机的行程量不会超出尾螺距滑套的最大活动范围。

在飞行时，尾舵伺服机的活动范围不会超出行程量的限制，可保护伺服机与连杆。请勿将行程量调整得太小，以免降低陀螺仪的性能。

rcfan · 发表于 2005-1-17 10:23

6.2 飞行时的调整

在锁定模式时，陀螺仪会自动修正尾舵，使直升机的尾舵不会产生任何偏移，因此将无法查觉尾舵连杆的长度是否正确。故首次飞行或重新安装尾舵连杆时，请先以一般模式进行测试，以调整尾舵连杆长度的方式，使直升机在停悬时尾舵不会产生任何偏移。

6.2.1 调整尾舵的中立点

1.将遥控器的尾舵补偿混控 ( Revolution Mixing ) 功能关闭，或将设定值归零。

2.将遥控器的感度开关切至锁定模式，先开启遥控器的电源，再开启接收机的电源。请勿拨动尾舵摇杆或移动直升机，需等 3 秒钟後陀螺仪才会完成资料初始化的程序。

3.将遥控器的感度开关切至一般模式，使直升机起飞并保持在停悬的状态。若直升机的尾舵会产生偏移的现象，则调整尾舵连杆的长度，使尾舵不会偏向任何一侧。若尾舵仅有些微的偏移，则可使用尾舵微调 ( Trim ) 进行调整。

4.逐渐增加陀螺仪的感度，以不使直升机产生追踪现象为原则，尽可能调大陀螺仪的感度。

注意∶每次开启接收机的电源时，务必确认 GY401 是位於锁定模式，否则陀螺仪将无法正确地执行资料初始化的程序。

6.2.2 锁定模式的调整

1.尾舵摇杆保持在中立点的位置上，将遥控器的感度开关在 1 秒钟内快速切换 3 次以上，最後须停於锁定模式。此时陀螺仪会自动储存中立点的资料，当状态指示灯闪烁一次後，表示尾舵的中立点已经重新设定完成，请关闭接收机的电源再重新开启。

2.切换飞行模式关关，执行各种飞行模式的动作後，观察状态指示灯的灯号，若灯号恒亮则为正常，若灯号闪烁二次，则表示中立点已经偏移，须重覆执行步骤 1 的程序，重新设定尾舵的中立点。

3.执行停悬及上空飞行的动作，以不使直升机产生追踪现象为原则，尽可能调大陀螺仪的感度。一般而言，锁定模式的陀螺仪感度会比一般模式小。

4.调整遥控器的动作比例 ( D/R ) 设定值，以符合自己的操控手感。

5.打尾舵使直升机执行快速自转的动作，当直升机停止自转时尾舵若会产生追踪现象，则增加控制延迟旋纽的设定量，使用速度较慢的伺服机会比较容易产生追踪现象。控制延迟旋纽的设定量请勿调整得太大，否则尾舵会产生偏移的现象，并且尾舵的操控性会变得很迟缓。

使用高速伺服机 ( 例如 S9253 ) 时，请将控制延迟旋纽调至 0 的位置。

6.使用锁定模式时，直升机的尾舵将不受任何外力所影响，即使有侧风吹袭时也不会使尾舵偏移，因此将不会产生风标效应，故直升机在高速前进飞行欲转弯时，必须自行修正尾舵的方向。

注意∶锁定模式的中立点设定完成後，请勿再调整尾舵微调的设定值，否则必须重新执行中立点的设定程序。