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APM 之PID全参数调整详解

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实用标准文案

偏航(Yaw)的控制算法和前两者略有不同,是将打舵量和角度误差的和作为角速度内环的期望值,这样可以获得更好的动态响应。角速度内环和横滚与俯仰的控制方法一致,参数(积分限幅值会很小,默认只有万分之8)上有不同。

把APM的算法移植过来,限幅值也移过来之后就可以进行PID参数调整了。一般先进行横滚或俯仰方向的调整。把四轴固定起来,只留一个待调整方向的旋转自由度(简直就是旋转“烤四轴”有木有)。

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笔者稍后奉上调试时使用的装置。强烈建议调试时带上厚的防护手套,不然的话我的手早就被被打烂

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左右两个直线轴承,用几颗自攻螺丝拧在桌子上(可怜的桌子),插上铝合金管(外径12mm,

壁厚2mm,注意要调整两个直线轴承的位置使它们同轴),两头用角铁限位也是拧在桌子上

。把四轴用胶带+扎带绑在上面即可开始“烤四轴”。

大概过程(注意修正反向): 1、估计大概的起飞油门。 2、调整角速度内环参数。 3、将角度外环加上,调整外环参数。

4、横滚俯仰参数一般可取一致,将飞机解绑,抓在手中测试两个轴混合控制的效果(注意安全),有问题回到“烤四轴”继续调整,直至飞机在手中不会抽搐。

5、大概设置偏航参数(不追求动态响应,起飞后头不偏即可),起飞后再观察横滚和俯仰轴向打舵的反应,如有问题回到“烤四轴”。

6、横滚和俯仰ok以后,再调整偏航轴参数以达到好的动态效果。 过程详解:

1、要在飞机的起飞油门基础上进行PID参数的调整,否则“烤四轴”的时候调试稳定了,飞起来很可能又会晃荡。

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2、内环的参数最为关键!理想的内环参数能够很好地跟随打舵(角速度控制模式下的打舵)控制量。在平衡位置附近(正负30度左右),舵量突加,飞机快速响应;舵量 回中,飞机立刻停止运动(几乎没有回弹和震荡)。

2.1首先改变程序,将角度外环去掉,将打舵量作为内环的期望(角速度模式,在APM中叫ACRO模式,在大疆中叫手动模式)。

2.2加上P,P太小,不能修正角速度误差表现为很“软”倾斜后难以修正,打舵响应也差。P太大,在平衡位置容易震荡,打舵回中或给干扰(用手突加干扰)时会震荡。合适的P能较好的对打舵进行响应,又不太会震荡,但是舵量回中后会回弹好几下才能停止(没有D)。

2.3加上D,D的效果十分明显,加快打舵响应,最大的作用是能很好地抑制舵量回中后的震荡,可谓立竿见影。太大的D会在横滚俯仰混控时表现出来(尽管在“烤四轴”时的表现可能很好),具体表现是四轴抓在手里推油门会抽搐。如果这样,只能回到“烤四轴”降低D,同时P也只能跟着降低。D调整完后可以再次加大P值,以能够跟随打舵为判断标准。

2.4加上I,会发现手感变得柔和了些。由于笔者“烤四轴”的装置中四轴的重心高于旋转轴,这决定了在四轴偏离水平位置后会有重力分量使得四轴会继续偏离平衡位置。I的作用就可以使得在一定角度范围内(30度左右)可以修正重力带来的影响。表现打舵使得飞机偏离平衡位置,舵量回中后飞机立刻停止转动,若没有I或太小,飞机会由于重力继续转动。

3、角度外环只有一个参数P。将外环加上(在APM中叫Stabilize模式,在大疆中叫姿态模式)。打舵会对应到期望的角度。P的参数比较简单。太小,打舵不灵敏,太大,打舵回中易震荡。以合适的打舵反应速度为准。

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实用标准文案偏航(Yaw)的控制算法和前两者略有不同,是将打舵量和角度误差的和作为角速度内环的期望值,这样可以获得更好的动态响应。角速度内环和横滚与俯仰的控制方法一致,参数(积分限幅值会很小,默认只有万分之8)上有不同。把APM的算法移植过来,限幅值也移过来之后就可以进行PID参数调整了。一般先进行横滚或俯仰方向的调整。把四轴固定起来,只留一个待调整方向的旋转
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