Può essere super frustrante quando passi secoli a costruire o calibrare il tuo drone o quadcopter solo per averlo super traballante non appena decolla. Paura, non le oscillazioni sono quasi sempre risolvibili e qui correremo attraverso tutte le cose che si possono fare per tenerlo volare stabile e vero. Ecco i semplici controlli e regolazioni per ‘perché il mio drone traballa’.
Se il tuo drone traballa ci sono un paio di controlli iniziali che devi fare. In primo luogo, se il vostro drone è in modalità di autolivellamento è necessario controllare il guadagno P – questo è il potere di autolivellamento. Troppo alto e causerà un’oscillazione. Troppo basso e sarà lento ad autolivellarsi. Giocate con questa impostazione fino a quando non riuscirete a far sì che il vostro drone non oscilli. Inoltre, prenditi il tempo di calibrare il regolatore elettronico di velocità (ESC) e controlla la direzione del motore.
Guarda il mio video su YouTube se vuoi un video che spieghi questo articolo:
Ovviamente, ci sono una serie di piccole regolazioni che possono mandare il tuo drone in tilt senza che tu te ne accorga. Ecco cosa devi controllare per assicurarti che le oscillazioni del tuo drone siano una cosa del passato…
Indice dei contenuti
Fai questo prima: Sintonizzare il tuo PID
Come scoprirai sempre di più sulla costruzione di droni, capirai l’importanza della messa a punto del tuo PID. E come tutti i costruttori di droni ti diranno – ci sono parti uguali di arte e scienza nella messa a punto dei valori PID.
PID sta per Proporzionale, Integrale, Derivativo e può essere sintonizzato su una serie di software per droni. Non fatevi ingannare dal nome di questi guadagni, in realtà sono solo un modo elegante per dire quanto segue:
- P guarda l’errore attuale – se l’impostazione corrente è lontana dal punto stabilito, l’impostazione P spingerà per mantenerla vicina al punto stabilito. Più lontano è, più forte spingerà.
- I è la conoscenza acquisita dagli errori passati – questo guarda agli errori passati (causati da continue forze esterne) e li contrasterà.
- D è una previsione degli errori futuri – come P inizia a spingere il valore vicino al set point il valore D vi impedirà di andare in eccesso in modo massiccio.
L’effetto di ogni parametro PID
Come inizierai a giocare con i valori PID del tuo drone noterai che ogni valore influenza il drone in modi diversi. Diamo un’occhiata ad ogni valore in un po’ più di valore.
Ricordati di salvare una copia dei tuoi valori attuali prima di iniziare a giocherellare troppo con le impostazioni. Può essere facile sballare tutto!
Sicurezza – RIMUOVERE gli oggetti di scena a questo punto!
P Gain
Il valore P (noto anche come valore di guadagno – è uno degli aspetti più importanti della regolazione del volo di un drone.
Il valore determina quanto duramente il drone dovrebbe lavorare per correggere se stesso per raggiungere il percorso di volo desiderato (controllato dalla trasmissione del controller). Può essere sia troppo alto che troppo basso:
- Troppo alto e il drone oscillerà. Questo è sintomatico di una sovracorrezione aggressiva da parte del drone e si vedranno oscillazioni ad alta frequenza.
- Troppo basso e il copter avrà la sensazione di essere lento a rispondere e si potrebbe anche sentire i motori girare lentamente.
Per trovare un buon valore p dovresti aumentare gradualmente il valore P fino a quando il drone inizia ad oscillare e poi impostare questo valore al 50%.
I guadagno
I gain è l’impostazione che determina quanto duramente il drone dovrebbe rispondere a forze esterne – come mantenere la sua posizione nel vento o a causa di un fuori centro di massa (abbastanza facilmente causato da aggiornare i componenti del tuo drone.
- Troppo alto e il drone si sentirà poco reattivo
- Troppo basso e vi troverete a dover correggere manualmente il vostro modello di volo del drone.
Vuoi lasciare il valore I più basso possibile senza dover correggere manualmente il modello di volo.
Guadagno D
Il guadagno D è come un ammortizzatore per il valore P.
- Se il valore D è troppo basso il drone non reagirà abbastanza rapidamente.
- Se il valore D è troppo alto il drone oscillerà con rapide oscillazioni di piccola ampiezza. Può anche diminuire la risposta del quad e causare una sensazione di lentezza del drone.
Aumentare il guadagno D fino a quando il drone inizia ad oscillare con piccole oscillazioni rapide. Ridurre al 50% di questo valore.
Guardate questo video. È una grande risorsa pratica per valutare visivamente i vostri valori PID e come devono cambiare:
Qual è il metodo migliore per stimare i parametri PID?
È anche possibile simulare matematicamente i migliori valori PID per un dato quad copter – tuttavia questo inizia a diventare piuttosto serio e richiederà di essere molto a proprio agio con la matematica avanzata e software matematici come Matlab.
Alcuni documenti che vi aiuteranno ad iniziare sono:
- Controllo della stabilità di un quad-rotore usando un controller PID
- Controllo dell’altitudine di un quadcopter
Per la maggior parte dei piloti di droni, comunque, a questo punto sarete in grado di sbarazzarvi della maggior parte delle caratteristiche di oscillazione senza dovervi preoccupare troppo della matematica dietro a tutto questo.
Si può capire attraverso tentativi ed errori! Forse a questo punto non sei ancora riuscito a impedire al tuo drone di oscillare…
Devi controllare questi altri aspetti della configurazione del tuo drone:
Calibrare l’ESC
Controlla sempre la documentazione per la marca di ESC che stai usando. Un approccio ‘tutto in una volta’ è stato notato per funzionare bene per la maggior parte degli ESC e può essere visto nel video qui sotto:
Ci sono alcuni ESC che non richiedono la calibrazione, ma controllare con la documentazione se è possibile modificare le impostazioni.
Che mi dici di un drone DJI?
Se siete qui a causa di oscillazioni con il vostro drone DJI è necessario cercare le impostazioni di calibrazione IMU. IMU sta per unità di misura inerziale e utilizza i dati di un accelerometro, giroscopio, termometro e barometro per determinare i movimenti e la potenza del drone.
La maggior parte delle volte l’app DJI GO4 ti chiederà di ricalibrare l’IMU o la bussola se rileva un problema. Segui sempre questo consiglio e calibra i sensori del drone. In molti casi, non ti permetterà comunque di decollare senza ricalibrare.
Controlla la freccia del controller di volo
Il controllore di volo nel drone è responsabile della direzione dei giri di ogni motore. È un piccolo circuito che si trova nel corpo del drone.
La maggior parte dei controllori di volo hanno una freccia che punta verso la parte anteriore del drone. Assicurati che se hai giocato con il controller di volo, lo dici al software altrimenti il tuo drone girerà fuori controllo.
Controlla quale motore si avvia quando è collegato a un computer
Se stai costruendo il tuo drone, prenditi un momento per collegare il drone ad un computer. Il software che stai usando dovrebbe avere un’opzione per far girare ogni motore separatamente.
Assicurati che i tuoi schiocchi siano spenti a questo punto!
Quando si avvia il motore uno, si avvia il motore giusto? È fondamentale che ognuno dei tuoi motori stia girando come indicato dal controller di volo.
Senza il corretto segnale al giusto motore il tuo elicottero oscillerà molto rapidamente e si schianterà.
I tuoi motori stanno girando nella giusta direzione?
Assicurati che ogni motore stia girando nella giusta direzione.
Su un set up a quattro motori – due motori dovrebbero girare in senso orario e due dovrebbero girare in senso antiorario.
La parola finale
Prendetevi il tempo per controllare davvero la vostra messa a punto del PID e fate un paio di voli di prova per assicurarvi di essere soddisfatti delle impostazioni e di non vedere oscillazioni su larga scala.