Может быть очень обидно, когда вы потратили целую вечность на создание или калибровку вашего дрона или квадрокоптера, а после взлета он начинает шататься. Бойтесь, но шатания почти всегда можно исправить, и здесь мы расскажем обо всех вещах, которые вы можете сделать, чтобы дрон летал стабильно и верно. Вот простые проверки и настройки для «почему мой дрон шатается».
Если ваш дрон шатается, необходимо провести несколько первоначальных проверок. Во-первых, если ваш дрон находится в режиме самовыравнивания, вам нужно проверить коэффициент усиления P — это мощность самовыравнивания. Слишком высокий коэффициент усиления приведет к колебаниям. Слишком низкий — и дрон будет медленно выравниваться. Поиграйте с этой настройкой, пока не добьетесь отсутствия шатаний вашего дрона. Также уделите время калибровке электронного регулятора скорости (ESC) и проверке направления вращения двигателя.
Посмотрите мое видео на YouTube, если вам нужно видео, объясняющее эту статью:
Конечно, существует множество мелких настроек, которые могут привести ваш дрон в колебание без вашего ведома. Вот что вам нужно проверить, чтобы убедиться, что колебания вашего дрона остались в прошлом…
Содержание
Сделайте это в первую очередь: Настройка PID
По мере того как вы будете узнавать все больше и больше о создании дронов, вы поймете важность настройки PID. И, как вам скажут все строители дронов, в настройке значений PID есть как искусство, так и наука.
PID расшифровывается как Proportional, Integral, Derivative и может быть настроен в различных программах для дронов. Пусть вас не отпугивает название этих коэффициентов усиления, на самом деле это просто причудливый способ сказать следующее:
- P рассматривает текущую ошибку — если текущая настройка далека от заданного значения, настройка P будет стремиться удержать ее ближе к заданному значению. Чем дальше от уставки, тем сильнее она будет давить.
- I — это знание, полученное из прошлых ошибок — оно рассматривает прошлые ошибки (вызванные постоянными внешними силами) и противодействует им.
- D — это предсказание будущих ошибок — когда P начинает подталкивать значение ближе к заданному значению, значение D остановит вас от сильного превышения.
Влияние каждого параметра PID
Начиная играть со значениями PID вашего дрона, вы заметите, что каждое значение влияет на дрон по-разному. Давайте рассмотрим каждое значение немного подробнее.
Не забудьте сохранить копию текущих значений, прежде чем начинать слишком много возиться с настройками. Их можно легко сбить!
Безопасность — удалите реквизит на этом этапе!
Усиление P
Значение P (также известное как значение усиления) — один из самых важных аспектов регулирования полета дрона.
Это значение определяет, насколько сильно дрон должен работать, чтобы скорректировать себя для достижения желаемой траектории полета (контролируемой передачей контроллера). Оно может быть как слишком высоким, так и слишком низким:
- Слишком высокое значение приводит к колебаниям дрона. Это свидетельствует об агрессивной коррекции дрона, и вы увидите высокочастотные колебания.
- Слишком низкий уровень, и коптер будет чувствовать, что он медленно реагирует, и вы даже можете услышать, как медленно раскручиваются двигатели.
Чтобы найти хорошее значение p, нужно постепенно увеличивать значение P до тех пор, пока дрон не начнет колебаться, затем установить это значение на 50%.
I Gain
I Gain — это параметр, определяющий, насколько сильно дрон должен реагировать на внешние силы — например, удерживать свое положение на ветру или из-за смещения центра масс (что может быть легко вызвано модернизацией компонентов вашего дрона).
- Слишком высокое значение — и дрон будет казаться неотзывчивым
- Слишком низкое — и вам придется вручную корректировать траекторию полета дрона.
Вы хотите оставить значение I как можно ниже, чтобы не пришлось вручную корректировать траекторию полета.
Усиление D
Усиление D — это как амортизатор для значения P.
- Если значение D слишком мало, дрон не будет реагировать достаточно быстро.
- Если значение D слишком велико, дрон будет колебаться с быстрыми колебаниями малой амплитуды. Это также может снизить реакцию квадрокоптера и вызвать ощущение вялости.
Увеличивайте коэффициент усиления D до тех пор, пока дрон не начнет колебаться с небольшими быстрыми колебаниями. Уменьшите значение до 50% от этого значения.
Посмотрите это видео. Это отличный практический ресурс для визуальной оценки ваших значений PID и того, как они должны изменяться:
Какой лучший метод оценки параметров ПИД-регулятора?
Вы также можете математически смоделировать наилучшие значения PID для данного квадрокоптера — однако это уже довольно серьезно и потребует от вас глубокого знания математики и математического программного обеспечения, такого как Matlab.
Некоторые статьи, которые помогут вам начать:
- Управление устойчивостью квадрокоптера с помощью ПИД-регулятора
- Управление высотой квадрокоптера
Для большинства летающих дронов, однако, на этом этапе вы сможете избавиться от большинства характеристик колебаний, не слишком беспокоясь о математике, стоящей за всем этим.
Вы можете понять это методом проб и ошибок! Возможно, на данный момент вам еще не удалось остановить колебания вашего дрона…
Вам необходимо проверить другие аспекты настройки вашего дрона:
Калибровка ESC
Всегда проверяйте документацию на используемую вами марку ЭСК. Было отмечено, что подход «все сразу» хорошо работает для большинства ЭСК, и это можно увидеть на видео ниже:
Некоторые ЭСК не требуют калибровки, но проверьте в документации, можете ли вы изменить настройки.
Что насчет дрона DJI?
Если вы попали сюда из-за колебаний вашего дрона DJI, вам нужно посмотреть настройки калибровки IMU. IMU означает инерциальный измерительный блок и использует данные от акселерометра, гироскопа, термометра и барометра для определения движения и позы дрона.
В большинстве случаев приложение DJI GO4 предложит вам перекалибровать IMU или компас, если обнаружит проблему. Всегда следуйте этому совету и калибруйте датчики дрона. Во многих случаях он все равно не позволит вам взлететь без калибровки.
Проверьте стрелку контроллера полета
Полетный контроллер дрона отвечает за регулирование оборотов каждого двигателя. Он представляет собой небольшую печатную плату, расположенную в корпусе дрона.
На большинстве полетных контроллеров есть стрелка, указывающая на переднюю часть дрона. Убедитесь, что если вы играли с полетным контроллером, вы сообщили об этом программному обеспечению, иначе ваш дрон выйдет из-под контроля.
Проверьте, какой двигатель запускается при подключении к компьютеру
Если вы собираете свой собственный дрон, не забудьте подключить его к компьютеру. В программном обеспечении, которое вы используете, должна быть возможность запускать каждый двигатель отдельно.
Убедитесь, что ваши попсы выключены на этом этапе!
Когда вы запускаете первый двигатель, запускается ли правильный двигатель? Очень важно, чтобы каждый из ваших двигателей вращался в соответствии с указаниями полетного контроллера.
Без правильного сигнала на правильный двигатель ваш коптер будет очень быстро шататься и разрушаться.
Ваши двигатели вращаются в правильном направлении?
Убедитесь, что каждый двигатель вращается в правильном направлении.
При установке четырех двигателей два двигателя должны вращаться по часовой стрелке, а два — против часовой стрелки.
Последнее слово
Потратьте время на то, чтобы действительно проверить настройку PID и выполните пару пробных полетов, чтобы убедиться, что вы довольны настройками и не наблюдаете никаких масштабных колебаний.