Pode ser super frustrante quando se passa muito tempo a construir ou a calibrar o zangão ou quadcopter apenas para que este fique super instável assim que descola. Medo, não as oscilações são quase sempre fixáveis e aqui vamos percorrer todas as coisas que pode fazer para o manter a voar estável e verdadeiro. Aqui estão as simples verificações e afinações para ‘porque é que o meu zangão vacila’.
Se o seu zangão estiver a abanar, há um par de verificações iniciais que precisa de fazer. Em primeiro lugar, se o seu zangão estiver no modo de auto-nivelamento, precisa de verificar o ganho de P – este é o poder do auto-nivelamento. Demasiado alto e irá causar oscilação. Para baixo e será lento para o autonivelamento. Brinque com esta configuração até conseguir que o seu drone fique livre de oscilações. Além disso, reserve algum tempo para calibrar o controlador electrónico de velocidade (ESC) e verificar a direcção do motor.
Veja o meu vídeo no YouTube se quiser um vídeo que explique este artigo:
Obviamente, há uma série de pequenos ajustes que podem enviar o seu zangão para uma oscilação sem que se aperceba disso. Aqui está o que precisa de verificar para se certificar de que os seus abanões são uma coisa do passado…
Faça-o primeiro: Afinar o seu PID
Ao descobrir cada vez mais sobre a construção de zangões, compreenderá a importância de afinar o seu PID. E como todos os construtores de zangões lhe dirão – há partes iguais de arte e ciência na afinação dos valores do PID.
PID significa Proporcional, Integral, Derivado e pode ser sintonizado numa gama de software de drone. Não se deixe adiar pela nomeação destes ganhos, eles são realmente apenas uma forma chique de dizer o seguinte:
- P analisa o erro actual – se a definição actual estiver longe do set point, a definição P irá empurrar para o manter próximo do set point. Quanto mais distante estiver, mais difícil será empurrar.
- I é o conhecimento adquirido a partir de erros passados – isto olha para erros passados (causados por forças externas contínuas) e irá contrariá-los.
- D é uma previsão de erros futuros – à medida que P começa a empurrar o valor próximo do set point, o valor D impedi-lo-á de ultrapassar massivamente o set point.
O efeito de cada parâmetro do PID
Ao começar a brincar com os valores PID do seu zangão, notará que cada valor afecta o zangão de formas diferentes. Vamos olhar para cada valor num valor um pouco mais.
Lembrar-se de guardar uma cópia dos seus valores actuais antes de começar a mexer demasiado nas suas definições. Pode ser fácil de os atirar para longe!
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P Ganho
O valor P (também conhecido como o valor ganho – é um dos aspectos mais importantes da regulação do voo de um zangão.
O valor determina o quanto o zangão deve trabalhar para se corrigir para alcançar a trajectória de voo desejada (controlada pela transmissão do controlador). Pode ser tanto demasiado alto como demasiado baixo:
- Muito alto e o zangão irá oscilar. Isto é sintomático de uma sobrecorrecção agressiva pelo zangão e verá oscilações de alta frequência.
- Muito baixo e o helicóptero sentirá que é lento a responder e poderá até ouvir os motores a rolar lentamente.
Para encontrar um bom valor de p deve aumentar gradualmente o valor de P até o zangão começar a oscilar e depois definir este valor para 50%.
I Ganho
I ganho é o cenário que determina o quão duro o drone deve responder às forças externas – como manter a sua posição no vento ou devido a um centro de massa fora de linha (muito facilmente causado pela actualização dos componentes do seu drone.
- Muito alto e o zangão vai sentir-se sem resposta
- Muito baixo e verá que terá de corrigir manualmente o padrão de voo dos seus zangões.
Quer deixar o valor I tão baixo quanto possível sem ter de corrigir o padrão de voo manualmente.
D Ganho
O ganho D é como um amortecedor de choque para o valor P.
Incrementar o ganho D até o zangão começar a oscilar, pequenas oscilações rápidas. Reduzir para 50% deste valor.
Cheque este vídeo. É um grande recurso prático para avaliar visualmente os seus valores PID e como eles precisam de mudar:
Qual é o melhor método para estimar os parâmetros PID?
É possível também simular matematicamente os melhores valores PID para um determinado helicóptero quad – no entanto, isto começa a tornar-se bastante sério e exigirá que se sinta muito à vontade com sofwares avançados de matemática e matemática como o Matlab.
Alguns documentos que o ajudarão a começar são:
- Controlo de Estabilidade de um Quad-rotor Utilizando um Controlador PID
- Controlo de Altitude de um Quad-rotor
Para a maioria dos panfletos de zangão, no entanto, nesta altura será capaz de se livrar da maioria das características de oscilação sem ter de se preocupar demasiado com as matemáticas por detrás de tudo isto.
É possível descobrir através de tentativa e erro! Talvez nesta altura ainda não tenha conseguido impedir o seu zangão de vacilar…
Terá de verificar estes outros aspectos da configuração do seu zangão:
Calibrar o ESC
Veja sempre a documentação da marca de ESC que está a utilizar. Uma abordagem “tudo ao mesmo tempo” foi notada como funcionando bem para a maioria dos ESC e pode ser vista no vídeo abaixo:
Existem alguns ESC que não requerem calibração mas verifique com a documentação se pode alterar as definições.
E que tal um drone DJI?
Se estiver aqui devido a oscilações com o seu drone DJI, precisa de procurar as suas definições de calibração IMU. IMU significa unidade de medição inercial e utiliza dados de um acelerómetro, giroscópio, termómetro e barómetro para determinar os movimentos dos drones e a potição.
Uma grande parte do tempo a aplicação DJI GO4 irá incitá-lo a recalibrar a IMU ou bússola se detectar um problema. Siga sempre este conselho e calibre os sensores do drone. Em muitos casos, não lhe permitirá descolar sem recalibrar de qualquer forma.
Seta de controlo de voo de verificação
O controlador de voo no drone é responsável pela direcção do RPM de cada motor. É uma pequena placa de circuito que se senta no corpo do drone.
A maioria dos controladores de voo tem uma seta apontando para a frente do zangão. Certifique-se de que, se tiver estado a brincar com o controlador de voo, diz ao software, caso contrário o seu drone ficará fora de controlo.
Verifica que motor arranca quando ligado a um computador
Se estiver a construir o seu próprio zangão, tome um momento para ligar o zangão a um computador. O software que está a utilizar deve ter uma opção para rodar cada motor separadamente.
Certifique-se de que as suas pops estão desligadas neste momento!
Quando se arranca com o motor, faz-se o arranque correcto do motor? É fundamental que cada um dos seus motores esteja a rodar conforme as instruções do controlador de voo.
Sem o sinal correcto para o motor correcto, o seu helicóptero oscilará e colidirá muito rapidamente.
Os seus motores estão a girar na direcção certa?
Certifique-se de que cada motor está a girar na direcção certa.
Em um conjunto de quatro motores – dois motores devem girar no sentido horário e dois devem girar no sentido anti-horário.
A palavra final
Tire o tempo necessário para verificar realmente a afinação do seu PID e faça alguns voos de teste para se certificar de que está satisfeito com as configurações e que não está a ver quaisquer oscilações em grande escala.