姿态PID

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姿态PID



飞机的姿态控制是由一个嵌套的PI->PID循环控制的。 调试内部的PID环路对飞机拥有良好的飞行姿态至关重要。 外部的PI环路对期望的飞行效果影响较小。


概览

内部PID环路影响飞机的预期的旋转角速度,并将这个角速度和陀螺仪的输出相比较。 误差被反馈到PID控制器然后被送到电机以实现正确的旋转。 这种方法是Rate(特技)模式,自稳模式和其他所有模式的核心。 这对调整你飞机的也最关键

外部的PI循环产生期望的旋转角速度。 这个环路的输入既可以是飞手摇杆的移动,也可以是在稳定模式下尝试去实现一个特殊的角度时产生的。

为了在使用一连串命令控制电机输出时能做到流畅,采用了一种较好的方法,这种方法如下图标所示(只列出了对Roll的控制方法)。


PID速率调试

参数: RATE_RLL_P和RATE_PIT_P为比例响应参数并且默认值是0.14。 根据飞机重量和动力的不同,这两个参数将会发生一些变化。 如果你的飞机剧烈震荡,需要降低这两个值。 如果飞机反应迟钝,需要提升这两个值。 这是
第一个
需要调试的参数。 如果它们不正确,调整其它参数也没有任何意义。

参数: RATE_RLL_I和RATE_PIT_I默认状态下被设置几乎为0。 这些参数被用来控制飞机旋转速度的灵敏度。 如果飞机在旋转时没有达到预期的旋转比率,这些项将会起作用。

参数: RATE_RLL_I和RATE_PIT_I默认状态下被设置为0.0025。 这些参数用来抑制飞机向目标角度的加速度。 如果设置的太高,你将会看到飞机在pitch和roll轴上有快速、小幅震荡。 如果因为D项使飞机在控制输出上达到饱和,你也有可能会暂时失去对飞机pitch和roll的控制。

参数: STAB_D默认为.06。 这抑制飞行器旋转的加速度,并可以在设定点变化后(快速的角度变化)消除那些小的晃动。 这和RATE_RLL_D相似但只抑制加速度。 STAB_D和RATE_RLL_D相似,但是它是未过滤过的(更快)并天然的比RATE_RLL_D噪音更低。 就像RATE_RLL_D一样,值过大可能引起震荡,或因为D项使控制输出饱和导致临时在pitch或roll失控。

注意: 调试飞机时,先将RATE_I和RATE_D设置为0,然后只调试RATE_P。 等RATE_P调试完成,再调试RATE_I和RATE_D。


PI控制调试

参数: STB_RLL_P和STB_RLL_P默认设置为4.5,或者说是每1度误差会用4.5°每秒的旋转。 如果飞手根据自己的输入想让飞机得到或多或少的旋转速度值,请调整这两个值。 较大的八轴飞机需要较小的值,比如说3.5,否则的话你的飞机将像秋千一样前后震荡。

参数: STB_RLL_I和STB_PIT_I用来使飞机克服不平衡。 如果飞机自身不平衡,这些项将使飞机保持平衡。 数值越高,飞机将会补偿的越快。 低数值将会使飞机在几秒内产生缓慢震荡。 如果你准备使用这些项,在调速时要考虑到和RATE_I潜在的冲突。 最好将它们其中一个设置为0。


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