- 28.07.24
- 914
- 784
- 93
- 🎮
- Boxer
- 🥽
- Cobra SD
- 🛸
- 75/Air65/7"
Останнє редагування:
Застереження: Цей посібник призначений лише для інформаційних цілей. Автор не несе відповідальності за збитки, що виникли внаслідок дій, які здійснили читачі.
Ви цілком можете налаштувати квадрокоптер на пристойний політ без Blackbox, як я описав у статті "Налаштування FPV дрона у Betaflight за 10 простих кроків"
, але "чорнa скринькa" [Blackbox] дає вам повне уявлення про те, що насправді відбувається з безпілотником, і дозволяє повністю розкрити його потенціал. Такі речі, як фільтрація шумів і крихітні "перельоти", можна чітко побачити лише в “чорній скриньці”. Якщо ви перфекціоніст або любите майструвати, це підручник для вас.
Якщо у вас нема досвіду з “чорною скринькою” [Blackbox], обов’язково почитайте підручник Blackbox для початківців.
Початок роботи
Мета налаштування
Використовуючи Blackbox для налаштування нашого FPV-дрона, ми хочемо досягти двох основних цілей:- Більш ефективне використання фільтрів: використовуйте якомога менше фільтрів, щоб мінімізувати затримку, але достатньо, щоб знизити шум до прийнятного рівня
- Оптимізовані PID-коефіцієнти та пов'язані з ними налаштування, щоб наш дрон літав точніше i контрольованіше
Базові налаштування
0. Cписок обладнання- Вибирайте збірку польотного контролеру FC з гумовими втулками (гумками “gummies”), м'яке кріплення чудово підходить як для довговічності, так і для шумоізоляції (гасіння вібрації).
- Використовуйте металеві гвинти для збірки польотного контролеру FC, уникайте нейлонових/пластикових гвинтів/стійок/прокладок, оскільки вони легко ламаються і з більшою ймовірністю створюють вібрації. Якщо вам потрібні розпірки, використовуйте м'які силіконові. Використання легших титанових гвинтів може заощадити кілька грамів (дивіться пост).
- Перед встановленням 4в1 ESC [регулятор обертів, електронний контролер швидкості, «регуль»] надійно зафіксуйте гвинти стека металевою гайкою. Якщо у вашій рамі є запресовані вставні гайки, то немає необхідності додавати ще одну гайку. Гвинти у збірці не будуть хитатись і вібрувати. Спочатку затягніть їх вручну, а потім остаточно закрутіть гайковим ключем/викруткою.
Щоб закріпити всю збірку польотного контролеру FC, можна використовувати 4 пластикові гайки. Затягуйте гайки вручну, щоб не дуже роздавлювать гумки– це дозволить м'якому кріпленню ефективно працювати.
1. Налаштування записів в Blackbox
На вкладці Чорна скриня виберіть наступні налаштування:
- Вбудована флеш-карта або SD-карта
- Оскільки ми налаштовуємо фільтри, ми хочемо вести журналювання з частотою 2 КГц (або 1,6 КГц для гіроскопу BMI270)
- Виберіть "GYRO_SCALED" у режимі налагодження, щоб записати нефільтрований сигнал гіроскопа
- Включені дані: Щоб заощадити місце для довших записів, зніміть позначку з таких непотрібних даних, як висота над рівнем моря, GPS і магнітометр, або залиште їх за замовчуванням.
2. Вимкніть фільтр ADC у радіостанції OpenTX/EdgeTX (Система -> Апаратне забезпечення), щоб зменшити затримку.
3. Налаштування ESC:
У мене є стаття з поясненням найкращих налаштувань BLHeli32. Ось короткий виклад (для 5″ дронів):
Для BLHeli_32 ESC:
- Потужність при старті: 30%
- Таймінг двигуна: 24
- Частота ШІМ: Встановіть LOW і HIGH на фіксовані 24KHz або 48KHz. 48 КГц, як правило, безпечніше для шуму гіроскопа, роблячи ваш квадрокоптер більш плавним і легким в налаштуванні. 24KHz пропонує кращу гальмівну силу, що корисно для обробки миття реквізиту і чутливості, але з більш високим ризиком вібрації. Якщо ви сумніваєтеся, просто використовуйте 48 КГц.
Для BLHeli_S ESC прошийте Bluejay, щоб увімкнути двонаправлений DShot, необхідний для фільтра обертів і динамічного холостого ходу. Я маю інструкцію з прошивання тут: Як прошити Bluejay ESC прошивкою та Найкращі налаштування
4. Прошийте останню версію прошивки Betaflight на ваш польотний контролер і залиште налаштування PID/фільтра за замовчуванням. Увімкніть Експертний режим в Конфігураторі Betaflight, щоб отримати доступ до всіх повзунків та опцій на сторінці Налаштування PID.
На вкладці «Конфігурація» встановіть частоту контуру PID, а на вкладці «Двигун» - протокол ESC:
- DShot300 для частоти контуру 4KHz або 3.2KHz
- DShot600 для частоти шлейфу 8 кГц
Більшість сучасних ESC підтримують двонаправлений DShot. У мене є підручник про те, як увімкнути фільтр RPM. Для BLHeli_32 ESC це працює з коробки, але якщо у вас BLHeli_S ESC, вам потрібно спочатку прошити прошивку Bluejay (підручник).
Перевірте, чи все працює належним чином, запустивши двигуни на вкладці «Двигуни» (без пропелерів) і переконавшись, що рівень помилок (E) залишається на рівні 0%. Якщо ні, спробуйте повільніший протокол DShot, наприклад DShot300 або DShot150. Якщо помилки не зникають, можливо, вам доведеться відмовитися від двонаправленого DShot і фільтра RPM.
Після ввімкнення перейдіть на вкладку налаштування PID, Налаштування фільтрів, де ви можете ввімкнути фільтр Gyro RPM, один з найкращих фільтрів у Betaflight.
5. Завантажте відповідний пресет RC_Link.
Різні ланки RC вимагають специфічних конфігурацій згладжування RC та подачі прямого зв'язку. Неправильна конфігурація може спричинити заїкання та вібрації. Мій улюблений канал зв'язку - ExpressLRS, перевірте, яке радіообладнання я використовую тут.
Завантаживши відповідний пресет RC_Link у Betaflight, ви автоматично застосуєте необхідні конфігурації. Не забудьте вибрати опції відповідно до вашого стилю польоту, для більшості людей це буде Freestyle.
Для перехресного вогню зафіксуйте частоту пакетів на 50 Гц (більша дальність, більша затримка) або 150 Гц (менша затримка, менша дальність) за допомогою скрипта TBS Agent Lite LUA.
6. Lower TPA
На вкладці налаштування PID встановіть точку зупинки TPA від 1350 до 1750, щоб уникнути маскування коливань TPA на малому/середньому дроселі під час налаштування. Якщо проблеми з коливаннями виникають на високому дроселі, то в кінці налаштуйте TPA точніше, але загалом я б мінімізував використання TPA, коли це можливо.
Як використовувати PIDToolBox та Blackbox Explorer?
Я буду використовувати як PIDToolBox (PTB), так і Blackbox Explorer (BE) для налаштування PID і фільтрів.- Я вже розповідав про те, як використовувати BE тут: «основи використання Blackbox в Betaflight»
- Завантажити та встановити PTB можна тут: https://github.com/bw1129/PIDtoolbox/releases/latest/
- Ця сторінка пояснює, як користуватися PTB: https://github.com/bw1129/PIDtoolbox/wiki/PIDtoolbox-user-guide
PIDToolBox буде нашим основним інструментом, це, безумовно, найпотужніший інструмент Blackbox. Він дозволяє порівнювати декілька логів пліч-о-пліч, що полегшує перегляд ефектів змін фільтрів. Інструмент Step Response особливо корисний для налаштування PID. Спектральний аналізатор в PTB використовує децибели на осі Y, забезпечуючи більш точне і об'єктивне порівняння. PTB також оцінює затримки фільтрів, що є дуже корисним.
Однак PTB може бути повільнішим і менш інтуїтивно зрозумілим у використанні порівняно з Blackbox Explorer. Для швидких перевірок або усунення несправностей одного запису, BE є швидшим і простішим. Але для налаштування шуму і фільтрів, PTB - це те, що треба.
Налаштування фільтрів
Ви можете знайти всі фільтри в Betaflight на вкладці Налаштування PID. Нехай вас не лякає велика кількість налаштувань, в цьому посібнику ми зосередимося лише на зелених секціях (RPM фільтр і Dynamic Notch) і налаштуємо помаранчеві секції (Gyro і D Term Lowpass Filters) за допомогою повзунків. Червоні секції не потрібно чіпати.Читати далі: Дізнайтеся про різні типи фільтрів у Betaflight з цього підручника.
Хороше обладнання може зменшити потребу в екстенсивній фільтрації. Переконайтеся, що ваша рама добре спроектована і не викликає резонансу, використовуйте добре збалансовані пропелери та високоякісні двигуни з плавними підшипниками.
Виконання польоту для аналізу шуму
- Зліт: Летіть вперед з мінімальними зусиллями на педалі газу і стиках.
- Розвороти дросельної заслінки: Повільно збільшуйте газ до 100% протягом 5-10 секунд. Цей тест показує вібрації по всьому діапазону дросельної заслінки і резонанси рами.
- Повторіть: Виконайте 2-3 качання дросельної заслінки, потім приземліться і зніміть апарат з охорони.
Ось так виглядає типовий лог розгортки дроселя (див. нижній рядок для зміни дроселя).
Пояснення частоти шуму гіроскопа
Відкрийте лог розгорток дросельної заслінки в Blackbox Explorer і натисніть на «Gyro_Scaled» на правій панелі, це нефільтрований сигнал гіроскопа. Видаліть злітну та посадкову частини логу, натиснувши «i» та «o».Ось графік частот необробленого сигналу гіроскопа від типового 5» FPV дрона:
Нижче 20 Гц: Рухи під час польоту дрона.
20 Гц - 100 Гц: Розмивання пропелера і коливання від неоптимального PID, проблемної конфігурації ESC, поганих налаштувань RC-зв'язку і т.д.
100 Гц - 250 Гц: Резонанс рами або ослаблені деталі.
Вище 250 Гц: Шум від двигунів і пропелерів, а також гармоніки.
Все, що нижче 20 Гц - це «правильний» рух дрона, який реагує на стики.
Між 20 Гц і 100 Гц виникають небажані вібрації, такі як коливання і тремтіння пропелера. Як правило, в цьому діапазоні частот ви хочете бачити невелику активність. Якщо вона є, це нормально, але якщо її занадто багато, це означає, що у вас є проблема з коливаннями, яку потрібно вирішити. Як правило, ми намагаємося уникати фільтрації нижче 100 Гц, тому що це реальні рухи дрона, з якими ми хочемо працювати або проти яких ми хочемо працювати. Фільтрація в цьому низькочастотному діапазоні може навіть погіршити ситуацію, оскільки вносить величезну кількість затримок. Аналіз спектрів нижче 100 Гц може дати вам уявлення про вібрацію або коливання в середині дросельної заслінки, а також про те, наскільки добре коптер справляється з маневруванням.
Нас не цікавлять шуми вище 1000 Гц, оскільки вони мало впливають на наш дрон. Ми хочемо зосередитися на фільтрації шуму в діапазоні від 100 Гц до 1000 Гц.
Затримка, спричинена фільтрацією
Можливо, це не інтуїтивно зрозуміло, але надмірна фільтрація може призвести до того, що коливання відображатимуться як шум у спектрах нижче 100 Гц. Це тому, що фільтрація створює затримку. Коли квадрокоптер намагається виправити помилку, реакція може бути занадто пізньою через затримку, що може бути контрпродуктивним. Це може погіршити помилку і створити петлю зворотного зв'язку, змушуючи дрон коливатися.Ось чому, якщо ми використовуємо менше фільтрації, проблеми з шумом на частотах нижче 100 Гц іноді можуть навіть покращитися, оскільки затримка зменшується, і квадрокоптер може швидше реагувати на помилки PID. Використання меншої кількості фільтрів також дозволяє підвищити коефіцієнт підсилення PID, що покращує налаштування треку квадрокоптера і допомагає боротися з розмиванням пропелера.
Ви можете дізнатися, скільки затримки додається до сигналу гіроскопа через фільтрацію, побудувавши графіки Gyro і Gyro_Scaled і вимірявши проміжок між ними.
У PTB він автоматично оцінює затримку, спричинену гіроскопічною фільтрацією та D-фільтрацією (див. верхній правий кут першого графіка у другому стовпчику).
Стратегія фільтрації
Моя загальна стратегія фільтрації полягає в тому, щоб усунути смуги шуму двигуна за допомогою RPM-фільтра, потім придушити резонанси рамки за допомогою динамічних режекторних фільтрів, і, нарешті, зменшити рівень навколишнього шуму за допомогою гіроскопічного та D-термінального фільтрів нижніх частот. Я буду налаштовувати фільтри в такому порядку:RPM Filter > Dynamic Notch Filter > Gyro Lowpass > D-term Lowpass
Ми хочемо використовувати якомога менше фільтрів, щоб мінімізувати затримку, але в той же час нам потрібно достатньо фільтрів, щоб не спалити наші двигуни, коли ми будемо летіти додому з погнутим пропелером. Звичайно, ви можете перестрахуватися і застосувати більше фільтрації, ніж потрібно, але надмірна фільтрація змушує дрон відчувати себе роз'єднаним і повільно реагувати через збільшену затримку. Це також може погіршити роботу пропелера. Отже, ми повинні прагнути до балансу.
Крім перевірки логів Blackbox, температура двигуна є ще одним корисним показником при налаштуванні фільтрів. Коли двигуни стають занадто гарячими, це зазвичай вказує на те, що фільтрація занадто агресивна.
Наскільки чиста ваша збірка?
Перш ніж почати тюнінг, важливо перевірити, чи чиста у вас збірка. Почніть з виконання розгорток дросельної заслінки, як описано вище.Завантажте лог в PIDToolBox, натисніть на спектральний аналізатор, виберіть «Gyro prefilt» (необроблений, нефільтрований сигнал гіроскопа; «Gyro» - це відфільтрований сигнал) і натисніть «Run».
Налаштування фільтрів за замовчуванням у Betaflight досить консервативні, і більшість збірок мають можливість зменшити рівень фільтрації. Якщо ваш квадрокоптер вже шумить з налаштуваннями фільтрів за замовчуванням, замість того, щоб збільшувати фільтрацію, вам слід звернути увагу на можливі механічні або електричні проблеми. Переконайтеся, що у вас є конденсатор на вході ESC, що всі гвинти затягнуті, що ви використовуєте нові реквізити тощо.
На чистому 5» квадрокоптері має бути незначна активність в діапазоні від ~50 Гц (рухи квадрокоптера) до ~200 Гц (вібрація двигуна). Якщо у вас багато шуму в цій області, це може бути електричний шум (можливо, вхідна потужність гіроскопа занадто гучна, або потрібен додатковий конденсатор на вході ESC) або механічний (наприклад, дріт, що зачіпає гіроскоп). За таких умов досягти оптимальної фільтрації буде складніше.
Як пропонує автор PIDToolBox, ідеально мати загальний рівень шуму нижче -30 дБ вище 50 Гц. Для D-терміну ідеально мати загальний рівень шуму нижче -10 дБ. Вивчення рівнів шуму в цих діапазонах може дати вам хороше уявлення про те, наскільки плавно літає ваш квадрокоптер. На рівень шуму впливає якість збірки дрона, якість апаратного забезпечення, а іноді у вас може бути просто шумний гіроскоп.
Якщо ваш квадрокоптер галасливіший за цей показник (наприклад, пік в середині перевищує 0 дБ), то вам знадобиться додаткова фільтрація. Це не кінець світу; це просто означає, що затримка буде вищою, і ви не зможете підняти коефіцієнт підсилення PID так само високо.
Налаштування фільтра обертів
Шум двигуна є основним джерелом шуму для FPV дронів, і фільтр RPM є одним з найефективніших фільтрів у Betaflight для боротьби з шумом двигуна. На чистій збірці фільтр RPM і фільтр Dynamic Notch виконують більшу частину роботи, дозволяючи нам відключити багато інших фільтрів для мінімізації затримок.Давайте розглянемо кілька прикладів шуму двигуна:
Завантажте лог «Throttle Sweeps» в PTB, натисніть Spectral Analyzer і виберіть «Freq x Throttle».
У розділі «Presets» виберіть «Gyro Prefilt, Gyro, Dterm Prefilt, Dterm» і натисніть «Run». Це те, що я називаю «тепловими картами».
Ось розбивка того, на що ми дивимося:
Близько 0 Гц: Дуже яскрава горизонтальна лінія внизу (1) відображає рух дрона, який реагує на стики.
Близько 200 Гц: Ця горизонтальна лінія (2) вказує на резонанс рами. Його частота не змінюється з положенням дроселя, але найсильніша там, де вона перетинається зі смугою шуму двигуна.
Смуга основного шуму двигуна: Ця діагональна лінія (3) зазвичай найяскравіша. Шум двигуна зазвичай збільшується в частоті зі збільшенням рівня дросельної заслінки.
Гармоніки: Вони кратні основній смузі шуму двигуна. У нашому прикладі гармоніки (часто тьмяніші і їх важче помітити) відображаються лініями (4) і (5). Спробуйте відрегулювати масштаб, якщо їх не видно. Зверніть увагу, що 2-лопатеві пропелери мають тенденцію показувати більше і сильніші гармоніки, ніж 3-лопатеві.
Ми будемо використовувати фільтр обертів для усунення цих смуг шуму двигуна.
Мета полягає в тому, щоб оптимізувати кількість використовуваних гармонік обертів і встановити найвищу можливу «мінімальну частоту» на основі початкової частоти діапазону двигуна. Менша кількість гармонік обертів і вища мінімальна частота призводять до меншої фільтрації та меншої затримки.
Використовуйте інструмент курсору даних, клацніть на місці початку моторного діапазону, щоб знайти точну частоту. Переконайтеся в цьому на графіках крену/повороту/рискання і візьміть найнижчу частоту.
Ось приклад з моєї нової збірки Source One V5:
- Зліва - фільтр RPM за замовчуванням, 3 гармоніки з мінімальною частотою 100 Гц.
- Праворуч я змінив його на 2 гармоніки з мінімальною частотою 160 Гц
Хоча він досить слабкий, він все ще може посилюватися, коли потрапляє в D-терм. Давайте перевіримо теплову карту Dterm нижче праворуч, як ви можете бачити, крихітний гіроскопічний шум перетворився на досить сильний Dterm-шум.
У цьому прикладі, ймовірно, краще мати 3 гармоніки у фільтрі RPM.
Інша річ, яку ви могли помітити, - це деякий шум в районі 116 Гц, який залишився не відфільтрованим, тому що ми підняли мінімальну частоту до 160 Гц. Щоб вирішити цю проблему, ми повинні знизити Min Freq, тобто приблизно на 20 Гц нижче частоти шуму було б ідеально.
Ось порівняння сигналу гіроскопа після фільтрації з використанням 3 різних налаштувань:
ліворуч: 2 гармоніки 160 Гц min freq (з мінімальною частотою)
середина: 3 гармоніки 130 Гц min freq (з мінімальною частотою)
праворуч: 3 гармоніки 100 Гц min freq (з мінімальною частотою)
Здається, що ми не можемо зменшити RPM-фільтр, щоб витіснити смуги двигуна. У цьому прикладі налаштування за замовчуванням (3 гармоніки і мінімальна частота 100 Гц) працювали найкраще.
RPM Crossfading
Ця розширена функція зменшує потужність фільтра RPM у певному діапазоні (як TPA), значення за замовчуванням підходить для більшості 5» збірок, але його можна оптимізувати для більших або менших збірок, оскільки шум двигуна може починатися на вищій або нижчій частоті, і вам може знадобитися, щоб він зникав швидше або повільніше, залежно від шуму. Ця функція доступна, наприклад, лише у CLI:
Код:
set rpm_filter_min_hz = 100
set rpm_filter_fade_range_hz = 50Це означає, що RPM-фільтр починає працювати з мінімальною потужністю на частоті 100 Гц і досягає повної потужності на частоті 150 Гц.
Q Value (Значення добротності)
Збільшення значення добротності режекторного фільтра робить його більш сфокусованим на цільовій частоті, зменшуючи затримку. Налаштуйте цей параметр у CLI:
Код:
set rpm_filter_q = 500Значення за замовчуванням 500 зазвичай працює добре, але ви можете точно налаштувати, збільшуючи значення Q до тих пір, поки шум двигуна не стане видимим на відфільтрованій гірограмі, після чого відступити. Не перевищуйте значення 1000.
RPM Filtering Dimming (Дімування фільтрації обертів за хвилину)
Це дозволяє індивідуально керувати кожним фільтром RPM для відсіювання гармонік. Наприклад, при використанні 3-лопатевих пропелерів друга гармоніка зазвичай не дуже сильна, а от третя - дуже. У цьому випадку ви можете використовувати більшу силу фільтрації на 3-й гармоніці і меншу на 2-й:
Код:
set rpm_filter_weights = 100, 0, 80А при використанні 2-лопатевих гвинтів, де 2-га гармоніка сильніша за 3-тю, можна зробити щось подібне:
Код:
set rpm_filter_weights = 100, 80, 0Ви можете ще більше зменшити вагу фільтра RPM до тих пір, поки шум двигуна не буде видно на відфільтрованій діаграмі гіроскопа.
Налаштування динамічного режекторного фільтра (Dynamic Notch Filter)
Динамічний режекторний фільтр пригнічує піки сигналу гіроскопа, які здебільшого є вібраціями від рами або інших апаратних компонентів, таких як резонанс рами, антени, кріплення GoPro та погнуті пропелери.
Коли фільтр RPM увімкнено, Betaflight автоматично зменшує кількість динамічної режекторної фільтрації, використовуючи меншу кількість режекторів і більше значення добротності, оскільки фільтр RPM виконує більшу частину важкої роботи. Ви можете додатково налаштувати фільтр Dynamic Notch відповідно до ваших налаштувань.
Визначте резонанси рамки: Подивіться на теплову карту і визначте, скільки є резонансів рамки, щоб визначити кількість необхідних надрізів. Можна використовувати до 5 надрізів, але зазвичай достатньо 1 або 2, якщо тільки ваш дрон не погано зроблений або не знаходиться в побитому стані. З увімкненим фільтром RPM зазвичай достатньо 1 вирізу, щоб впоратися з резонансом рами.
Визначте значення добротності: Значення добротності визначає ширину фільтра. Чим вище значення Q, тим вужчий фільтр, що призводить до меншої фільтрації та меншої затримки.
Добротність за замовчуванням: Почніть зі значенням за замовчуванням 500.
Налаштуйте Q: Якщо значення за замовчуванням працює добре, спробуйте збільшити його до 600 або навіть 700. Не перевищуйте 1000. Якщо після фільтрації ви все ще бачите резонансний шум кадру, зменшіть значення Q.
Перевірте D-термінову теплову карту: Проаналізуйте теплову карту D-терміналу, щоб побачити, як зміни значення Q впливають на D-шум.
Встановіть Мінімальну/Максимальну частоту: Це частоти зрізу, що визначають ефективний діапазон фільтра Dynamic Notch. Додайте по 20-30 Гц з кожного боку від резонансу, щоб розширити діапазон.
Не встановлюйте занадто високу мінімальну частоту з міркувань безпеки, оскільки зігнуті опори можуть створити потужний резонанс. У разі аварії ширший діапазон частот може допомогти вловити нові резонанси і запобігти перегріву або пошкодженню двигуна. Ми не знаємо, де саме буде цей резонанс, але ширший частотний діапазон має більше шансів його вловити. Якщо динамічний поріжок не вловлює ці нові резонанси через занадто високе значення мінімальної частоти, ваші двигуни можуть перегрітися або навіть згоріти в таких ситуаціях.
Без фільтра обертів: Якщо ваш квадрокоптер не може використовувати фільтр обертів, наприклад, на крихітному квадрокоптері, ви можете спробувати увімкнути фільтр Dynamic Notch Filter з 5 гармоніками, добротністю 350 і мінімальною частотою 100 Гц як початкову точку, а потім налаштовувати його, рухаючись вгору.
У прикладі налаштування, здається, є один кадровий резонанс на частоті 210 Гц.
Я спробував збільшити добротність до 700 і встановити мінімальну/максимальну частоту на 160-230 Гц, але добротність була явно завеликою. З'являється більше нефільтрованого шуму, і він потрапляє в Dterm і посилюється.
Нарешті, коли я встановлюю Q на 450, шум адекватно контролюється. На наведених нижче графіках ліворуч - Q=700, праворуч - Q=450. Ви можете знову перевірити теплову карту Dterm, щоб переконатися, що все працює добре.
Налаштування фільтра низьких частот гіроскопа (Gyro Lowpass Filter)
У більшості випадків ви можете почати з вимкнення фільтра низьких частот гіроскопа Gyro Lowpass 1, оскільки він часто буває непотрібним. Виконайте тестовий політ в агресивному режимі протягом 30 секунд і перевірте температуру двигуна, щоб переконатися, що він не перегрітий, перш ніж продовжувати.
Використовуйте повзунок «Gyro Filter Multiplier», щоб зменшити Gyro Lowpass 2 на кілька кроків за раз. Переміщення повзунка вправо збільшує частоту, що зменшує фільтрацію, що призводить до меншої затримки, кращої обробки змиву реквізиту і потенціалу для більшого посилення PID.
Ось порівняння частотного спектра гіроскопа при різних значеннях повзунка фільтра низьких частот гіроскопа: 1.0 (коричневий), 1.5 (червоний) і 2.0 (помаранчевий).
Три лінії майже перетинаються, що свідчить про те, що фільтр нижніх частот гіроскопа не дуже впливає на сигнал і його можна зменшити. Цікаво, що шум у спектрі до 100 Гц дещо покращується зі зменшенням фільтрації, що узгоджується з нашими попередніми обговореннями.
Важливі зауваження:
- Ніколи не вимикайте фільтр Gyro Lowpass 2 для частот 2K/4K PID-петлі з міркувань згладжування.
- Мінімальна частота:
- Для 2K-циклу залиште Gyro Lowpass 2 на мінімальній частоті 500 Гц.
- Для 4K ви можете встановити Gyro Lowpass 2 на 1000 Гц.
- Для 8K ви можете повністю вимкнути Gyro Lowpass 2, якщо шум не є проблемою.
Налаштування низьких частот D Term
D-терм набагато шумніший за Gyro через свою чутливу природу, і шум посилюється зі збільшенням частоти. Тому будьте дуже обережними і консервативними, коли маєте справу з фільтрацією D-терма.Спробуйте пересувати повзунок «Множник D Term Filter Multiplier» вправо на одну поділку за раз і подивіться, як дрон реагує в 30-секундному тестовому польоті (зробіть кілька акробатичних рухів), також перевірте температуру двигунів після приземлення. Якщо вони перегріваються, поверніться на один-два кроки назад.
Уникайте занадто агресивного зменшення фільтрації D Term. Залиште трохи простору для можливих зігнутих пропелерів під час польоту. Занадто мала фільтрація D Term в поєднанні з пошкодженим пропелером може призвести до перегріву або згоряння двигунів.
Ось порівняння положень повзунка D-термінальної фільтрації: 1.0 (коричневий), 1.3 (червоний) і 1.6 (помаранчевий). Як видно на тепловій карті, менша фільтрація призводить до більшого шуму для D-term, на відміну від Gyro lowpass.
Зліва направо на тепловій карті показано нефільтрований D-терм, D-терм з фільтром нижніх частот при 1.0, 1.3 і 1.6.
Якщо ви чуєте, що двигуни стають грубими (хвилюючі коливання), коли ви зменшуєте D-термінову фільтрацію, це пов'язано зі зростанням шуму нижче 100 Гц. Ви можете підтвердити це, перевіривши графіки <100 Гц. У цьому прикладі безпечніше залишатися на рівні нижче 1.3, можливо, 1.2 або навіть 1.1.
Після налаштування коефіцієнтів підсилення PID поверніться до фільтрації D Term і перевірте, чи можна її ще більше оптимізувати.
Якщо траси D-терміналу дуже зашумлені, може допомогти ще одне або два натискання на повзунок фільтрації. Якщо траса D-терма дуже чиста, ви можете зменшити фільтрацію ще трохи (якщо двигуни не гарячі). Дивіться графіки нижче, ліворуч - зашумлена D-обвідна, праворуч - набагато чистіша.
Важливо: НІКОЛИ не вимикайте фільтри низьких частот D-Term повністю, інакше ви спалите свої двигуни.
Режекторні фільтри Gyro/D Term (Notch Filters)
Немає необхідності вмикати Gyro Notch Filter і D Term Notch Filter, це статичні режекторні фільтри, які стали застарілими, оскільки RPM-фільтр і динамічні режекторні фільтри виконують більшу частину роботи.Однак, якщо є сильний резонанс на певній частоті (наприклад, кадровий резонанс), статичний режекторний фільтр може бути корисним. Динамічний режекторний фільтр зазвичай перекриває його, тому статичний режекторний фільтр часто буває непотрібним. Ви можете спробувати додати статичну режекторну фільтрацію для відомого кадрового резонансу і зменшити кількість динамічних режекторних фільтрів на одиницю, щоб побачити, яка стратегія працює краще для вашого налаштування.
Фільтр низьких частот по рисканню (Yaw Lowpass Filter)
Фільтр низьких частот за замовчуванням з частотою зрізу 100 Гц має мінімальний штраф за затримку і може бути залишений без змін. Цей фільтр особливо корисний при зіткненнях, оскільки він допомагає зменшити розгойдування при зіткненнях.Налаштування PID
Для налаштування PID за допомогою Blackbox я використовую метод «Basement Tuning» за допомогою PIDToolBox. Цей метод зручний для початківців і може бути виконаний у невеликому просторі, наприклад, у підвалі або спальні, звідси і назва. Він передбачає виконання серії коротких польотів з дещо різними значеннями PID, а потім порівняння логів для знаходження оптимального коефіцієнта підсилення.Під час польотів переміщайте квадрокоптер по осях тангажу і крену. Ви можете дізнатися більше про метод підвалу в цьому відео від PIDToolbox.
Переглянути вкладення 35.webp
Хоча метод називається «тюнінг підвалу», мені не дуже зручно робити це в приміщенні. У минулому у мене було кілька інцидентів, коли я ледь не злетів на Місяць, просвердливши дірку в стелі. Тому я завжди проводжу ці тести в саду або місцевому парку для безпеки.
Rate Profile та Angle Mode
Виконання тюнінгових польотів у підвалі вимагає хороших навичок польоту в межах прямої видимості, щоб тримати дрон під контролем в обмеженому просторі. Ось кілька порад, які допоможуть полегшити завдання. Спробуйте цей профіль швидкості:- Чутливість по центру 250
- Максимальна швидкість 400
- Експо 0.00
Виконання тесту в режимі Angle може зробити його навіть простішим, ніж в режимі Rate. За словами автора PIDToolBox, режим Angle працює так само добре, як і режим Rate, але спочатку потрібно зробити наступне:
- Перейдіть на вкладку Setup і відкалібруйте акселерометр.
- В налаштуваннях PID-профілю встановіть для режиму Кут значення 100.
- Натисніть Зберегти, щоб переконатися, що зміни застосовано.
Знаходження P/D Balance
Перш за все, зменшіть коефіцієнт підсилення, щоб він не заважав нашому налаштуванню:- Встановіть повзунок «Stick Response» (подача вперед) на 0
- Встановіть повзунок «Динамічне демпфування» (D Max) на 0
- Встановіть повзунок «Drift-Wobble» (I gains) на 0.2, це досить низьке значення, щоб не створювати перерегулювання, але з невеликим коефіцієнтом підсилення, який допоможе краще стабілізувати квадрокоптер і полегшить керування ним.
Відрегулюйте повзунок «Демпінг» (D gains), почніть з мінімального значення, яке ви хочете протестувати. Для типового 5-дюймового FPV-дрона 0,6 є хорошою відправною точкою.
Ось що ви хочете виконати в польоті:
- Руки і зависання
- Постійно рухайте стиками крену і тангажа протягом 20-30 секунд, чим більше рухів, тим точніше ви будете виконувати польоти
- Робіть якомога більші рухи, не зачіпаючи стіни (в ідеалі - повне відхилення стиків)
- Ви можете рухати і тангаж, і крен разом, доки можете тримати це під контролем
- Намагайтеся не зупинятися/зависати надовго під час польоту, і будьте настільки безперервними, наскільки це можливо
Найшвидший спосіб змінити значення повзунка - зайти в екранне меню Betaflight, Профіль, Спрощене налаштування. Але якщо ви не можете цього зробити, просто підключіть USB-кабель і скористайтеся конфігуратором Betaflight.
Бажано міняти батарею кожні 2-3 польоти, щоб переконатися, що напруга не впливає на результат. Вимикайте квадрокоптер, від'єднуючи батарею перед кожним польотом, щоб він створив новий лог. Або просто виберіть «Зберегти і перезавантажити» в екранному меню, щоб не від'єднувати батарею.
16 МБ пам'яті повинно вистачити на шість 30-секундних польотів, якщо ви добре розрахуєте час.
Після того, як ви завершили всі польоти, завантажте їх на свій комп'ютер. Для кращої організації логів я створив структуру папок для цього процесу, завантажте її тут:
І я перейменовую журнали на щось на кшталт «01 d06», «02 d08» і т.д. (01 означає перший тестовий політ, d06 означає значення повзунка демпфування 0.6), і поміщаю їх в папку «02 PD Balance».
Завантажте всі журнали в PTB, пройдіться по кожному з них і видаліть частини зльоту і посадки для кожного журналу (для цього увімкніть «Trim» на правій панелі).
Натисніть «Step Resp Tool», виберіть всі файли і натисніть «Run». якщо у вас є зміщення в кривих (гіроскопічна крива віддаляється від заданого значення до кінця), увімкніть корекцію по Y.
Це досить просто, просто виберіть лінію, яка найкраще виглядає, це і буде ваше оптимальне значення повзунка демпфування. Ідеальна реакція повинна виглядати приблизно як зелена лінія на наступному графіку, з невеликим або нульовим перевищенням. Невелике перевищення допустиме.
Якщо ваші траси не виглядають гладкими, а мають багато підйомів і спадів, це називається осциляцією, і це показник того, що сигнал занадто шумний або ваші рухи недостатньо великі.
Графіки праворуч також надзвичайно корисні:
- Пік (Peak ) - найвища амплітуда перерегулювання (в ідеалі, чим ближче до 1, тим краще)
- Затримка (Latency) - час, необхідний для досягнення заданого значення (в ідеалі, чим менше, тим краще)
Коли коефіцієнт підсилення D низький, ви отримаєте перерегулювання або навіть коливання. Зі збільшенням коефіцієнта підсилення D буде менше перерегулювання, а пік зменшиться, але в результаті збільшиться затримка. Коли D занадто велике (перерегулювання), початковий пік може навіть не досягти заданого значення, і це не є ідеальним варіантом. Знайдіть реакцію, яка має мінімальне перерегулювання, але при цьому має відносно низьку затримку.
Ви можете збільшити масштаб і побачити його більш чітко (або вибрати менше логів і знову натиснути кнопку «Виконати»). Нам потрібно дивитися тільки на осі крену і тангажу.
У нашому прикладі очевидно, що ідеальним значенням є помаранчевий колір (3) і для крену, і для тангажу, тобто 1.0.
Досить поширеним явищем є різний баланс PD по крену і тангажу через різний розподіл ваги. Якщо це ваш випадок, встановіть повзунок демпфування в положення, яке ви хочете для тангажа, запишіть коефіцієнт підсилення D по тангажу, потім встановіть повзунок демпфування в положення, яке ви хочете для крену, і відрегулюйте повзунок демпфування по крену так, щоб він відповідав щойно записаному коефіцієнту підсилення D по крену.
Іноді краще бути трохи більш консервативним і уникати занадто високого коефіцієнта підсилення D. Якщо ви вагаєтесь, завжди вибирайте менший коефіцієнт підсилення D (більше співвідношення P/D), так ви зможете підвищити загальний коефіцієнт підсилення PID в кінці, оскільки D зазвичай є обмежувальним фактором.
Я виявив, що інструмент ступінчастої характеристики має тенденцію бути досить чутливим, і баланс P/D може бути нижчим, ніж я особисто вважаю за краще. Тому я зазвичай збільшую баланс P/D на 5-10% після знаходження ідеального значення. Це лише мої особисті вподобання, ви можете спробувати, якщо хочете.
Розмір дрона також впливає на співвідношення PD, більші дрони, як правило, мають вище співвідношення P
. Наприклад, 5-дюймовий дрон може використовувати повзунок демпфування 0,8-1,1, тоді як крихітний дрон може використовувати 1,4-1,6.Знаходження максимального коефіцієнта підсилення (Max D Gain)
Виконайте той самий тест для повзунка Master Multiplier, переміщуючи його з кроком 0.2. Для 5» дрона почніть з таких значень, як 0,8, 1,0, 1,2, 1,4, 1,6 і 1,8.
Будьте обережні і не стійте занадто близько до квадрокоптера під час цього тесту. Якщо коефіцієнт підсилення D занадто високий, квадрокоптер може несподівано вистрілити вгору. Зверніть увагу на шум двигуна і негайно зупиніться, якщо почуєте хвилюючі коливання.
Ви можете помітити, що форма ступінчастої характеристики не сильно змінюється між різними значеннями, а пікові значення залишаються приблизно однаковими. Це тому, що форма кривої відгуку в основному визначається співвідношенням P/D. Збільшення коефіцієнта підсилення не матиме значного впливу на форму кривої, але збільшення коефіцієнта підсилення P/D може зменшити затримку.
Ви досягли ідеального коефіцієнта підсилення головного множника, коли відбувається одна з наступних подій:
- Захоплююче коливання (Thrilling Oscillation): Якщо ви чуєте «тремтливі коливання», ви не можете більше збільшувати коефіцієнт підсилення D.
- Плато затримки (Latency Plateau): Якщо затримка більше не зменшується (або зменшується дуже мало), це означає, що ви досягли верхньої межі вікна налаштування. Двигуни працюють на межі своїх можливостей, і ви не отримуєте від них більше продуктивності.
Дрони, що використовують батареї з більшою кількістю елементів (вищою напругою), як правило, потребують меншого коефіцієнта підсилення D. Наприклад, на квадрокоптері 6S коефіцієнт підсилення D може бути в межах 30, а на 4S - зазвичай в межах 40.
У моєму прикладі 1.6 - це значення, яке дає найменшу кількість затримок, при збільшенні до 1.8 покращення незначне.
Якщо ви не чуєте захопливих коливань, скористайтеся спектральним аналізатором, щоб побудувати графік D-терміну. Зі збільшенням коефіцієнта підсилення двигуни можуть видавати хвилюючий звук з піком близько 40-80 Гц, особливо під час дроселювання. Якщо шум у цьому діапазоні частот зростає зі збільшенням коефіцієнта підсилення, це вказує на початок коливань, пов'язаних з PID.
У цьому прикладі ви можете чітко бачити піки близько 60 Гц для 1.4 (оливковий), 1.6 (зелений) і 1.8 (блакитний). Хоча 1.6 показує поліпшення затримки, я б не став ризикувати і, швидше за все, вибрав би 1.4 або навіть 1.3, щоб бути в безпеці.
Тривають дебати про те, що краще - мати більше D-термінальної фільтрації і вищий коефіцієнт підсилення D або менше D-термінальної фільтрації і нижчий коефіцієнт підсилення D. Однак ніколи не бігайте з меншою D-термінальною фільтрацією і високим D-підсиленням, оскільки це може призвести до катастрофічних результатів, якщо ви зіткнетеся з перешкодою або зігнете реквізит. Це не жарт, я говорю з власного досвіду:
Знайшовши оптимальний коефіцієнт підсилення D, перевірте відстеження заданого значення, побудувавши графіки гіроскопа і заданого значення. Лінії повинні бути приблизно паралельними, що вказує на те, що квадрокоптер прискорюється і сповільнюється з тією ж швидкістю, що і задане значення. Однак між ними все ще може бути значний розрив, що вказує на затримку. На наступному кроці ми зменшимо цей розрив за допомогою Feedforward.
Налаштування Feed Forward
Feed Forward (FF) прискорює ваш квадрокоптер, коли ви рухаєте стиками, роблячи його більш чутливим і ближчим до заданого значення. На відміну від P-терміналу, який реагує лише на помилку PID, Feed Forward вимірює швидкість відхилення стиків. Це змушує двигуни рухатися, як тільки стик рухається, що робить його набагато швидшим, ніж P-терм.Feed Forward допомагає квадрокоптеру швидко реагувати на входи стиків, забезпечуючи більш миттєвий і контрольований досвід польоту. Це корисно для всіх стилів польоту, включаючи кінематографічний, оскільки зменшує затримку між введенням стиків і реакцією квадрокоптера.
При налаштуванні Feed Forward я вважаю за краще зробити кілька кренів і фліпів і перевірити траси гіроскопа/заданої точки. Використовуйте свій звичайний профіль швидкості або профіль швидкості за замовчуванням в Betaflight (просто переключіться на невикористаний профіль швидкості), щоб отримати пристойну максимальну швидкість на повному стику. Ви можете перевірити мої швидкості тут: https://oscarliang.com/rates/#My-Rates
Замість того, щоб використовувати інструмент відгуку кроку в PTB, використовуйте BE для перевірки уставки/трас гіроскопа. Гіроскоп має точніше відстежувати уставку з меншою затримкою. В ідеалі, гіроскоп має бути прямо над уставкою.
Якщо подача вперед проскакує (гіроскоп рухається раніше заданого значення), це означає, що значення FF занадто високе. У наступній демонстрації 0,5 - занадто низьке значення, 1,0 все ще недостатньо високе, а 1,5 - трохи завелике, і гіроскоп проскакує. Я думаю, що Feedforward на рівні 1,3-1,4 повинен зробити це в цьому прикладі.
Якщо коефіцієнт підсилення FF занадто високий, це може призвести до того, що Р term буде реагувати в протилежному напрямку, намагаючись протидіяти йому.
Неважливо, який у вас стиль польоту, фідфорвард може бути корисним і застосовується не тільки до певних типів польоту. Навіть кінематографічний політ може виграти від хорошої кількості фідфорварду, якщо ви рухаєтеся плавно і повільно, то фідфорвард все одно не спрацює. Коли вам потрібна швидка реакція, FF зменшить затримку між введенням стика і реакцією квадрокоптера. Якщо ви хочете плавного польоту, просто використовуйте expo, більше згладжування RC або знизьте швидкість.
Існує додатковий параметр «Посилення прямої передачі» (FF Boost). Вам потрібно збільшити його, якщо гіроскоп відстає від заданого значення на початку руху, але наздоганяє його пізніше. Зменшити - якщо гіроскоп випереджає задане значення на початку руху, але відстає пізніше.
Налаштування коефіцієнта підсилення (Tuning I Gain)
Ідеальний коефіцієнт підсилення значною мірою базується на відчуттях. Вам не потрібно багато коефіцієнта підсилення, якщо у вас є оптимальні коефіцієнти підсилення P і D; вам потрібно лише достатньо, щоб утримати дрон від дрейфу і блукання. Якщо ви летите вперед з мінімальним використанням стиків, дрон повинен деякий час утримувати свою позицію. Якщо ж дрейф починається, то вам потрібно збільшити коефіцієнт підсилення I.Коефіцієнт підсилення в Betaflight має ДІЙСНО ШИРОКЕ вікно налаштування, особливо для потужних 5» квадрокоптерів. Зазвичай, діапазон від 0,5 до 1,5 на повзунку I терма добре підходить для 5″ квадрокоптерів. Це широке вікно дозволяє нам спочатку налаштувати все інше, а потім відрегулювати коефіцієнт підсилення I в останню чергу. З високим коефіцієнтом підсилення I ваш квадрокоптер буде відчувати себе точніше, але якщо коефіцієнт підсилення I занадто високий, ви можете відчути повільні коливання, яких ви хочете уникнути.
Я виявив, що інструмент ступінчастої характеристики в PTB не є ефективним для знаходження коефіцієнта I, оскільки ступінчаста характеристика для тангажа і крену залишається ідентичною незалежно від значення повзунка коефіцієнта I (наприклад, від 0,4 до 2,0). Однак, ви можете використовувати його для налаштування коефіцієнта підсилення по рисканню, який, за моїми спостереженнями, для 5-дюймових квадрокоптерів зазвичай встановлюється на позначці 1.
Ви можете налаштувати коефіцієнт підсилення, дивлячись в окуляри і слухаючи двигуни. Якщо ви хочете підняти коефіцієнт підсилення якомога вище, спробуйте пересувати повзунок вгору, поки не помітите повільні відскоки і коливання під час швидких рухів, а потім зменшіть його на один-два ступені. Однак, дуже важко змусити наші квадрокоптери показувати відскоки, завдяки таким функціям, як «I-term relax» в Betaflight. Сьогодні ви можете використовувати дуже високий коефіцієнт підсилення без особливих негативних наслідків (таких як відскоки).
Для 5» квадрокоптерів я зазвичай просто залишаю повзунок I gain на 1.
За допомогою I-term relax ви можете налаштувати відсічення на основі реакції дрона. Для фристайл-дронів ви можете залишити значення за замовчуванням. Для гоночних дронів збільште його до 30. Для важчих дронів, таких як кінопідйомники та 7-дюймові дрони дальнього радіусу дії з камерою GoPro, встановіть значення відсікання на 10.
Динамічне демпфування (Dynamic Damping)
Динамічне демпфування - це функція, яка збільшує коефіцієнт підсилення D до максимуму під час різких рухів, але не збільшує його під час звичайного польоту. Це допомагає зменшити нагрівання двигуна. Проблема в тому, що коли дрон виявляє різкий рух і намагається підвищити коефіцієнт підсилення, іноді буває занадто пізно, тому це не завжди спрацьовує. Тому я зазвичай просто залишаю повзунок Dynamic Damping на 0, а повзунок Damping не змінюю, і квадрокоптер буде використовувати той самий коефіцієнт підсилення D протягом усього польоту. Але якщо у вас гарячі мотори під час фрістайлу, варто звернути увагу на динамічне демпфірування.Ось як я зазвичай використовую динамічне демпфірування:
- Запишіть ваше поточне значення D Max. Це значення має дорівнювати Derivative, тому що повзунок Dynamic Damping наразі встановлено на 0.
- Почніть зі збільшення повзунка динамічного демпфування до 1.
- Потім зменшуйте повзунок Damping до тих пір, поки значення D Max не залишиться таким же, як і раніше, це знизить базовий коефіцієнт підсилення D, який використовується під час звичайних польотів для охолодження двигунів. Не хвилюйтеся, якщо вам не вдасться повернути D Max до попереднього значення, різниця в 1 або 2 пункти не повинна бути помітною.
Інші налаштування
Антигравітаційне підсилення (Anti Gravity Gains)
Антигравітаційне підсилення (AG) допомагає зменшити коливання і занурення носа, коли ви натискаєте на газ, а потім відпускаєте його. AG тимчасово збільшує коефіцієнт підсилення I під час роботи дросельної заслінки, щоб пом'якшити ці небажані провалювання. Однак, якщо коефіцієнт підсилення AG встановлений занадто високо, ваш квадрокоптер може відчувати швидкі коливання (заїкання), коли ви відпускаєте газ, тому що AG підсилює як P, так і I.За замовчуванням встановлено значення 8, зменшіть його, якщо ви бачите коливання під час швидкої зміни газу. Для 5» фрістайл-дронів я вважаю, що 8-12 - хороший діапазон.
Ви можете налаштувати AG, дивлячись в окуляри, або перевірити занурення носа в логах Blackbox і побачити ефект антигравітації.
Динамічний холостий хід (Dynamic Idle)
Динамічний холостий хід підвищує стабільність, покращує керованість гребним гвинтом і зменшує ймовірність розсинхронізації ESC. Він збільшує швидкість двигуна, коли дросельна заслінка знаходиться на нулі, покращуючи керованість і реакцію на низьких оборотах дросельної заслінки. Інші переваги включають більш різкі зупинки при перекиданні та крені, кращу реакцію на низькому дроселі та більш ефективне гальмування.
Коли встановлено динамічний холостий хід, статичний холостий хід двигуна (у %) на вкладці «Двигуни» вимикається.
Щоб налаштувати динамічний холостий хід, вам потрібно
Увімкнути двонаправлений DShot на вкладці Двигуни (якщо у вас вже увімкнено фільтр обертів, то все готово)
Ввести відповідне значення обертів на холостому ходу на сторінці налаштування PID (наприклад, від 20 до 40 для 5» дронів).
Рекомендоване значення Idle RPM залежить від розміру та кроку пропелера. Пропелери меншого розміру і меншого кроку зазвичай потребують вищих значень. У вітряну погоду встановлюйте більше значення, щоб запобігти нестабільності.
| Prop Sizes | High Pitch Props | Low Pitch Props |
|---|---|---|
| 31mm/1.2″ | 84 | 167 |
| 40mm/1.6″ | 62 | 124 |
| 2″ | 50 | 100 |
| 2.5″ | 40 | 80 |
| 3″ | 33 | 66 |
| 3.5″ | 28 | 57 |
| 4″ | 25 | 50 |
| 5″ | 20 | 40 |
| 6″ | 16 | 33 |
| 7″ | 14 | 28 |
| 8″ | 12 | 25 |
| 10″ | 10 | 20 |
Міркування щодо динамічного холостого ходу:
- Висока цінність: Зменшує час зависання, коли дрон перевернутий догори дном (двигуни сильніше тиснуть на землю). Це також може змусити квадрокоптер злегка зависати на нульовому газу, що ускладнює керування дроселем.
- Низьке значення: Ризик нестабільної роботи на малому дроселі.
Встановлення ідеального значення:
- Визначте значення ESC на холостому ходу: За замовчуванням зазвичай становить 5,5%. Перевірте двигун у вкладці «Двигун», використовуючи димову пробку або джерело живлення для обмеження струму.
- Перевірте кількість обертів: Запустіть двигун на холостому ходу ESC (наприклад, 5,5%, повзунок на позначці 1055) і зафіксуйте отримане значення обертів (потрібен двонаправлений DShot).
- Встановіть динамічний холостий хід: Використовуйте значення обертів, поділене на 100, як ідеальне значення динамічного холостого ходу.
Підсилення дросельної заслінки (Throttle Boost)
Функція Throttle Boost збільшує значення дросельної заслінки, коли ви швидко переміщуєте педаль газу вгору, надаючи вам додаткову потужність. Це може зробити реакцію дросельної заслінки більш динамічною, але також може зробити її непередбачуваною.- Значення за замовчуванням 5 зазвичай працює добре
- Поради з регулювання:
- Якщо вам важко точно керувати дросельною заслінкою, зменшіть значення.
- Деякі гонщики навіть повністю вимикають Throttle Boost, встановлюючи його на 0, щоб мати максимально передбачувану реакцію дросельної заслінки.
- Експериментуйте з різними значеннями, щоб побачити, що найкраще підходить для вашого стилю польоту.
Компенсація провалів напруги (Voltage Sag Compensation)
Ця функція зменшує максимальне значення приводу двигуна, коли батарея заряджена, і збільшує його, коли напруга батареї падає. Це забезпечує більш стабільні характеристики польоту протягом усього польоту. Але будьте обережні, це може призвести до того, що ви забудете, коли потрібно приземлитися, тому що квадрокоптер буде відчувати себе однаково протягом усього польоту.Лінеаризація тяги (Thrust Linearization)
- Рекомендоване налаштування: Увімкніть лінеаризацію тяги на 20%.
- Переваги:
- Підвищує PID для покращення реакції та контролю на малій швидкості.
- Знижує PID на великій швидкості для зменшення коливань (подібно до TPA).
- Допомагає при зануренні носа і особливо корисна для висків і дронів, що використовують частоту ШІМ 48 КГц на ESC
Ослаблення ПІД-регулювання дросельної заслінки (TPA)
TPA розшифровується як Throttle PID Attenuation (ослаблення дроселя).Щоб точно налаштувати TPA, виконайте розгортку дроселя і перевірте залежність частоти від дроселя на тепловій карті. Якщо ви отримуєте коливання вище певного рівня дроселя, в цьому випадку TPA може допомогти.
В останніх версіях Betaflight він лише послаблює посилення D вище певного рівня дроселя (що зазвичай є причиною коливань). У старому Betaflight він послаблює як P, так і D, якщо ви хочете, ви можете повернути його назад, набравши в CLI: set tpa_mode = PD.
Зазвичай я вважаю за краще встановлювати значення дроселя в TPA якомога вищим, щоб посилення D було більш постійним у ширшому діапазоні дроселя. Переконайтеся, що ви встановили значення дроселя трохи нижче, ніж положення, де починають з'являтися коливання, пов'язані з D-членом. Наприклад, якщо осциляція починається близько 1800, я б зробив щось подібне: TPA = 0,75, 1750.
Обертання першого терма і абсолютний контроль (I Term Rotation and Absolute Control)
Ці функції, як правило, не потрібні для FPV-фрістайлу і є більш корисними для пілотів, які літають у зоні прямої видимості.Налаштування рискання (Yaw)
Зазвичай, налаштування Yaw не потребує особливого налаштування, оскільки стандартне посилення працює добре. Вікно налаштування для рискання досить широке. На відміну від тангажу та крену, які базуються на тязі, що створюється пропелерами, рискання базується на інерції, що створюється обертанням пропелера. Отже, рискання за своєю природою буде занадто повільним, щоб вийти за межі заданого значення, і немає необхідності налаштовувати ПІД-регулятор рискання.Рискання також занадто повільне для того, щоб D-терми мали будь-який значущий ефект, і, як правило, воно не потрібне. Однак ви можете увімкнути його, якщо хочете, але це може створити більше проблем, ніж вирішити, наприклад, вібрації тощо. Отже, нам залишаються P і I члени для параметра Yaw.
Ви можете налаштувати Yaw за допомогою аналізу ступінчастої характеристики, як ми це робили для Pitch and Roll. Крім того, якщо в задній частині графіка спостерігаються повільні коливання, значить, I-терм занадто високий. Якщо виникають швидкі коливання, то P-Term занадто високий.
Якщо у вас є тремтіння по рисканню під час роботи дросельного насоса, ви можете ізолювати рискання від налаштування повзунка і налаштувати PID рискання індивідуально. Для цього перейдіть на вкладку налаштування PID, у випадаючому списку «Режим повзунка» виберіть RP (Roll Pitch) замість RPY (Roll Pitch Yaw). Це виключить значення рискання з повзунків і дозволить вам ввести PID-числа для рискання. Для 5» фрістайл і кінематографічних корпусів, спробуйте 100 для P і I, це буде гарною відправною точкою. Ви також можете спробувати вищі значення, оскільки рискання має тенденцію до досить повільної реакції.
Ідеального Тюнінгу не існує
Наскільки добре - це достатньо добре? Ви завжди можете витратити більше часу на ігри з фільтрами та PID-числами, і ви можете побачити покращення, але це може бути ситуативно, і час, який ви інвестуєте в це, може бути не пропорційним результату. Зазвичай я просто зупиняюся, коли все виглядає «досить добре», і залишаю все як є, якщо немає конкретної проблеми, яку потрібно вирішити.Поради щодо усунення несправностей
Несправний гіроскоп
5-дюймовий FPV-квадрокоптер повинен літати плавно на стандартних налаштуваннях Betaflight. Якщо ваш квадрокоптер відчуває вібрації, це може бути пов'язано з механічними або електричними проблемами, а іноді з несправним гіроскопом на контролері польоту (FC). Ось як діагностувати несправний гіроскоп:- Симптом: одна вісь значно шумніша за інші, особливо в нижньому діапазоні частот нижче 200 Гц.
- Діагностика: Поверніть FC на 90 градусів. Якщо зашумлена вісь слідує за поворотом, гіроскоп може бути несправним.
- Дроти високої потужності біля гіроскопа.
- Шумний блок живлення ПЧ.
- Погана конструкція плати.
Рішення:
- Видалення будь-яких дротів великої потужності біля гіроскопа.
- Ви можете спробувати використати конденсатор з низьким ESR на 1000 мкФ для живлення ESC.
- Якщо ви вже використовуєте конденсатор, спробуйте припаяти додатковий менший конденсатор 220 мкФ-470 мкФ до живлення FC (колодка VBAT/VCC).
- Якщо жодна з наведених вище порад не спрацювала, можливо, вам доведеться просто замінити FC.
Згладжування RC (RC Smoothing)
Згладжування радіозв'язку є важливим у Betaflight, щоб уникнути проблем із зворотним зв'язком. Правильні налаштування згладжування залежать від вашого каналу зв'язку. Найкраще завантажити відповідний пресет RC_Link, щоб уникнути помилок.Автокоректор - це, мабуть, одне з найважливіших значень, чим менше значення, тим більш смиканим і чуйним є пульт, а чим більше - тим м'якшим і плавнішим, але більш повільним він буде. Ось загальне правило, якого я особисто дотримуюся:
- 20-25: Перегони
- 30: Значення за замовчуванням, чудово підходить для фрістайлу
- 50: Кінематографічний
- 90: Надзвичайно плавний крейсерський режим, затримка може бути помітною для деяких
- 120: Максимально плавний політ без неприємностей, але затримка помітна
Якщо можливо, перевірте журнали чорного ящика, щоб переконатися, що у вас плавні уставки, якщо уставки не плавні (з кроками від RC-команд), просто злегка збільште згладжування.
Якщо у вас є шум в уставці, який досягає піку на частотах 50 Гц, 150 Гц, 250 Гц або 500 Гц, то, ймовірно, є проблема зі згладжуванням RC. Ці частоти є загальною швидкістю передачі пакетів у RC-зв'язку. У цьому прикладі це Crossfire 150 Гц.
Якщо ви не використовуєте достатню фільтрацію для RC-команд, можливо, ви недостатньо згладили RC-сигнал, і він може створювати шум на частоті швидкості передачі пакетів вашого радіоканалу.
Згладжування сигналу RC усуває ступінчастість і нерівності у вашому заданому значенні, що робить трасу P-терма менш ривкоподібною. Однак воно також додає затримку для зворотного зв'язку та уставки, тому ваш квадрокоптер може відчувати себе трохи менш чутливим. RC-згладжування корисне, але надмірне згладжування суперечить меті швидкої передачі RC-пакетів, яку пропонує ExpressLRS.
Мета полягає у згладжуванні кроків, але не в додаванні занадто великої затримки. Якщо ви хочете отримати більш плавний RC-вхід, спробуйте додати трохи більше expo, він має схожий ефект, але не дасть вам штрафу за затримку.
Найкращий спосіб - просто завантажити відповідний пресет RC Link, про який я говорив тут. Якщо ви не завантажили правильний пресет RC_Link для вашого конкретного RC-каналу і швидкості передачі пакетів, це також може спричинити проблеми для Feedforward. У цьому прикладі фідфорвард тремтить через відсутність згладжування кроку у RC-командах.
PID Sum занадто малий?
Якщо PID_Sum досягає встановленого за замовчуванням ліміту 500 (50%) через дуже високі налаштування PID, ви можете підняти ліміт до 1000. Для цього введіть у CLI таку команду: set pid_sum_limit=1000. Але це не завжди має значення для поведінки під час польоту, оскільки двигуни все одно можуть насититися при такій швидкості.
Тремтіння фільтра ADC, що спричиняє коливання
Якщо ви відчуваєте випадкові вібрації та коливання через тремтіння прямого зв'язку, навіть після застосування правильного попереднього налаштування RC Link або збільшення згладжування RC, проблема може бути пов'язана з фільтром ADC.Переконайтеся, що фільтр ADC вимкнено в системному меню вашого радіо на сторінці обладнання.
Коли фільтр ADC увімкнено, в журналах відеореєстратора з'являються стрибки зворотного зв'язку, що спричиняють небажані коливання та вібрації.
Листопад 2022 - Створено путівник
Червень 2024 - Оновлено до Betaflight 4.5
Червень 2024 - Оновлено до Betaflight 4.5
