- 28.07.24
- 914
- 782
- 93
- 🎮
- Boxer
- 🥽
- Cobra SD
- 🛸
- 75/Air65/7"
Якщо коротко: PID-регулятори додали в дрони для вашого комфорту. І для того, щоб ви могли літати на більші відстані і отримували від цього більше задоволення. І втрачали менше дронів при цьому.
Що б було, якби дрон літав без PID-регулятора
PID-регулятор — це алгоритм в польотному контролері, який працює швидше, ніж пілот. І допомагає зробити реакцію дрона на команди пілота більш стабільною і прогнозованою. Польотний контролер приймає на вхід:
- Бажання пілота — у вигляді команд від пульта: нахилити дрон або повернути, з певною інтенсивністю, протягом певного часу.
- Показання гіроскопа, дані про реакцію дрона на ті чи інші команди.
Реакція дрона на ваші команди залежить від навколишнього середовища: подув вітерець, змінилась маса, десь якийсь пропеллер спрацював гірше ніж очікувалось, десь мотор видав менше потужності ніж очікувалось - виникає неідеальність, яку PID-регулятор буде намагатись виправити ще до того, як ви побачите що там щось пішло не так. Тобто, ПІД-регулятор підрулює дроном за вас для того, щоб ви отримували +/- однакову реакцію на рухи джойстиком, попри неідеальність системи, вітерець, пульсації напруги живлення моторів і т.д.
Відповідно, без PID регулятора, вам би довелось дуже часто підрулювати джойстиком. І це підрулювання мало б кожного разу хаотичний характер — на кожен ваш рух джойстиком дрон би реагував трошки по-іншому. На великих відстанях, це б просто не могло працювати: PID регулятор підрулює за вас дрон 8000 раз на секунду. В той час як до вас дійде відеосигнал, PID регулятор підрулить дрон за вас приблизно 200 разів.
За той час як ви відреагуєте, подасте коригуючу команду (яка теж може бути неправильна через неідеальність системи чи оточуючого середовища) — PID-регулятор підрулить дрон за вас ще 400 разів. Тому без PID регулятора, дрони були б дуже нестабільними. Керування не приносило б задоволення. Навчитись було б нереально - на кожну команду, нахил, поворот — дрон би реагував трохи по-іншому. З PID-регулятором, гіроскоп помічає неспівпадіння між реакцією дрона і командою і починає підрулювати дрон: додавати оберти двигуна або скидати, поки реакція на команду не стане ідеальною.
Приклад без дронів
Уявімо що ми зробили кулю для більярду з PID-регуляторами. Ми знаємо, що PID-регулятори використовуються у пристрої, щоб змусити враховувати зміни у його оточенні та адаптуватися до них. Такий собі зворотній зв’язок, врахування показів датчиків і «підрулювання».
Що б стала робити наша куля? Вона б адаптувалась до неідеальностей столу. Якщо там десь щось протерте, нерівне - вона б намагалась скоригувати ці нерівності. В межах налаштувань PID. Якщо б хтось розсипав крихти на столі, чи зробив кулю щербатою - куля з PID-регулятором намагалась би скомпенсувати неідеальність середовища.
Скільки регуляторів в польотнику?
Отут ми бачимо два PID-регулятора (нахил + тангаж) і один PI-регулятор (поворот).
PID-регулятор — дуже стара технологія. Вона дуже проста і «дешева» із точки зору реалізації. Але дуже непроста в налаштуванні. Тому більшість промислових дронів вже ідуть налаштованими, мають оптимальні параметри PID-регулятора — через непрості (з точки зору користувача) налаштування.
