Перейти к содержанию

Что такое настройка PID на вашем квадрокоптере?

* Этот пост может содержать партнерские ссылки. Будучи партнером Amazon, мы зарабатываем на соответствующих покупках.

Если у вас когда-либо был квадрокоптер, вы, вероятно, сталкивались с проблемой нестабильности. Возможность обеспечить стабильность вашего квадрокоптера — это то, с чем сталкивается каждый владелец дрона. Поскольку сделать ваш квадрокоптер стабильным очень сложно, многие люди либо сдаются, либо нанимают кого-то, чтобы сделать это. 

Обеспечение стабильности вашего квадрокоптера также называется настройкой вашего PID. Вы настроите свой PID на своем квадрокоптере, чтобы сбалансировать дрон и убедиться, что все работает гладко, чтобы сделать ваш квадрокоптер более стабильным в следующий раз, когда вы летите. 

Искусство понимания того, как сбалансировать различные аспекты летных характеристик, чтобы корабль правильно реагировал на ваш конкретный стиль полета, не достигается за один день. Может быть, вы хотите иметь очень плавный отклик палки, но без чувства неряшливости. Смысл настройки ПИД-регулятора заключается в том, чтобы найти баланс. Оперативное знание настройки ПИД-регулятора поможет вам в этом. Чем больше вы работаете с настройками PID, тем проще будет настроить ваш квадрокоптер так, чтобы он летал именно так, как вы хотите.

Настройка PID похожа на игру в гольф.. Вы когда-нибудь пытались забить мячик в лунку? Это именно то, что делает настройка PID для вашего квадрокоптера. Каждый раз, когда вы ударяете по мячу, он оказывается слишком далеко или слишком коротко, но, надеюсь, он становится все ближе и ближе к лунке. Вы повторяете удары по мячу, пока, наконец, не попадете в лунку. Настройка PID на вашем квадрокоптере аналогична улучшению ваших ударов в гольфе, чтобы вы могли забросить мяч в лунку за как можно меньшее количество ударов. PID — это специальная функция внутри вашего контроллера, которая помогает вам стабилизировать квадрокоптер, когда он находится в воздухе. 

PID в квадрокоптере

ПИД стенды или пропорциональные, интегральные, производные. Это часть программного обеспечения контроллера, которое считывает данные с датчиков и рассчитывает, как быстро должны вращаться двигатели, чтобы сохранить желаемую скорость вращения самолета.

Работа PID заключается в исправлении ошибки. Это разница между измеренным значением и желаемой уставкой. Ошибки можно свести к минимуму, регулируя управляющие входы в каждом контуре, то есть скорость двигателей.

В ПИД-регуляторе есть три значения: член P, член I и член D.

  • P смотрит на текущие ошибки. Чем дальше он от заданного значения, тем сильнее он давит.

  • I — это накопление прошлых ошибок. Он проверяет силы, возникающие с течением времени, такие как ветер.
  • D — прогноз ожидаемых ошибок. Он смотрит на то, как быстро вы приближаетесь к заданной точке, и противодействует p, когда он приближается, поэтому он не выходит за пределы точки, на которой вы хотите остановиться.

Влияние каждого параметра PID

Изменение значений PID по-разному влияет на поведение квадрокоптера.

  • усиление P

Определяет, насколько усердно работает полетный контроллер, чтобы исправить ошибку и достичь желаемой траектории полета. Вам нужно будет помнить об этом, когда вы регулируете настройки чувствительности и отклика. Быстрый отклик, обеспечиваемый высоким усилением P, может даже создать ощущение, что вы повысили свою чувствительность. Более четкое управление означает, что усиление p выше, а низкое усиление P означает более мягкую мощность.

Квадрокоптер становится слишком чувствительным и имеет тенденцию к чрезмерной коррекции, когда P слишком велико. Это вызовет выбросы, и у вас будут высокочастотные колебания. Вы можете уменьшить P, чтобы уменьшить раскачивание, но если вы уменьшите его слишком сильно, ваш квадрокоптер начнет чувствовать себя неаккуратно.

  • Я получаю

Коэффициент I определяет, насколько эффективно работает FC, чтобы удерживать квадрокоптер в заданном положении против внешних сил, таких как ветер и центр тяжести. Вы можете думать об этом как о настройке жесткости при сваливании вашего квадрокоптера и о том, насколько хорошо он держит свое положение.

Когда я терм слишком низкий, вам может потребоваться больше корректировать траекторию полета квадроцикла с помощью стиков, особенно когда вы активны с помощью газа. Когда усиление становится слишком большим, ваш квадрокоптер будет чрезмерно ограничен этим и начнет чувствовать себя жестким и невосприимчивым. Это то же самое, что иметь более медленную реакцию и снижение прироста фосфора. Превышение I усиления в крайних случаях может создать низкочастотное колебание.

  • усиление D

D-усиление работает как демпфер и сводит к минимуму чрезмерную коррекцию и перерегулирование, вызванное p-членом. Подобно тому, как амортизатор предотвращает упругость подвески, добавление усиления D может смягчить и противодействовать колебаниям, вызванным чрезмерным усилением p, а также свести к минимуму колебания промывки винта.

Когда усиление D слишком низкое, ваш квадрокоптер будет плохо отскакивать назад в конце флипа или бочки, и вы также будете испытывать наихудшие колебания пропеллера при вертикальном спуске. Увеличение усиления D может решить эти проблемы. Однако чрезмерное значение усиления D может вызвать вибрацию квадрокоптера, поскольку оно усиливает шум в системе. В конечном итоге это приведет к перегреву двигателя. Кроме того, чрезмерное усиление D приводит к снижению отклика четырехглавой мышцы, и этот эффект описывается как мягкий.

Перед настройкой PID необходимо:

  • Сделайте резервную копию ваших текущих значений PID, чтобы вы могли вернуться, если что-то пойдет не так.
  • Настройте свой квадрокоптер в режиме скорости.
  • Убедитесь, что центр тяжести вашего квадрокоптера находится точно посередине. Центр тяжести влияет на то, насколько хорошо будет летать ваш квадроцикл и насколько легко его настроить.

Простой процесс настройки

Всегда сначала устанавливайте ставки RC, суперрейты и экспо, как вам обычно нравится. Затем вы можете сосредоточиться на настройке PID и избежать путаницы в процессе. Вы всегда должны попробовать управлять новым квадрокоптером с PID по умолчанию, прежде чем начинать его настраивать, просто чтобы посмотреть, как он себя чувствует. С текущим программным обеспечением FC, таким как бета-версия, гоночный полет и KISS, стандартные значения обычно работают достаточно хорошо для большинства настроек. Когда вы летите, вам нужно будет делать заметки о любом нежелательном поведении, а затем соответствующим образом настроить PID.

Другой метод заключается в том, чтобы начать с более низких значений PID. Например, снизьте все затраты как минимум наполовину или более, а затем увеличивайте каждую, пока не заметите нежелательное поведение. Каждый раз, когда вы меняете значение, спрашивайте себя, становится ли оно лучше или хуже. Найдите место, где квадрокоптер имеет наилучшие летные характеристики, прежде чем производительность снова начнет ухудшаться. Это будет то место, где вы хотите сохранить свой PID.

Вы всегда будете хотеть настраивать одну ось за раз. сначала крен, затем тангаж и, наконец, рыскание. Регулируйте одно значение за раз на каждой оси. Начните с P, затем D и, наконец, I. Возможно, вам придется пройтись по тонкой настройке каждого из них, потому что изменения в одном повлияют на другие.

Настройка квадрокоптера может занять довольно много времени. Это может занять десять минут, а может занять два часа или даже дни, чтобы получить идеальную мелодию. Все зависит от качества деталей, квадрокоптера и конкретно ваших ожиданий.

Не существует правильного или неправильного способа настройки PID. Вы просто остановитесь, когда достигнете того, что лучше всего подходит для вас. Когда вы дадите двум людям один и тот же квадрокоптер, они получат разные значения PID, соответствующие их стилю полета.