- Автономная навигация
- Какие бывают дроны
- Когда необходима регулировка коптера
- Монтаж приемника
- Настройка и запуск ardupilot
- Обновление прошивки dji mavic pro с помощью программы dji assistant 2.
- Подготовка контроллера multiwii к полёту и тестовый вылет
- Прошивка регуляторов оборотов в blhelisuite
- Строим квадрокоптер. часть 3. прошивка и настройка.
Автономная навигация
Коммерческое применение дронов обычно требует автономного полета, а не ручного управления. Связано это с тем, что часто коммерческие полеты надо выполнять регулярно в одном и том же месте и по одному и тому же полетному плану, который можно запрограммировать и снизить издержки на пилота.
Для автономного управления дрону надо как минимум знать с высокой точностью свои координаты в пространстве. На открытом пространстве можно использовать GPS — точность достигается в несколько метров. Дополнительная наземная станция и технология GPS RTK увеличат точность до нескольких сантиметров.
Но наземную станцию не всегда возможно использовать, и это очень дорого. Обычного GPS хватает для задания маршрута полета над сельхозполями, стройками, трубопроводами, и дроны в этих случаях летают автономно. Эта функция есть у любого современного дрона, который можно найти в продаже.
В таком режиме безопасно летать только в открытом небе без препятствий. Если речь идет об обследовании зданий, трубопроводов или применении внутри помещений, то тут не обойтись без дополнительных сенсоров, определяющих расстояние до объектов. Тут используют одномерные сонары, лидары, двумерные лидары, 3D-лидары и камеры глубины.
Есть еще одна важная проблема: если мы летаем в замкнутом пространстве или между высокими зданиями, то сигнал GPS будет недоступен и необходимо иметь другой источник координат дрона в пространстве. Можно определять свои координаты на борту, обрабатывая видеопоток с бортовых камер — лучше использовать стереокамеры или камеры глубины. Такой алгоритм называется SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
В потоке кадров с камеры алгоритм ищет особые точки (features), которыми могут быть маленькие уголки, какие-то неоднородности. Точкам присваиваются дескрипторы таким образом, что, если мы найдем эту же точку в последующих кадрах, когда камера уже успела переместиться в пространстве, ей будет присвоен такой же дескриптор и алгоритм сможет сказать: «Вот на этом кадре есть такая же точка, что и на предыдущем».
Алгоритм не знает 3D-координаты особых точек и координаты камеры в моменты съемок кадров — эти параметры ему как раз и надо вычислить. Он отслеживает изменения пиксельных координат особых точек между кадрами и пытается подобрать такие параметры, чтобы, если спроецировать особые точки в плоскость кадра, получались наблюдаемые или измеренные пиксельные координаты.
В итоге получается оценка перемещения камеры в пространстве. Обычно алгоритм SLAM очень требователен к вычислительным ресурсам, но есть камера Intel RealSense T265 с микросхемой, реализующей вычисления SLAM на аппаратном уровне.
Для организации автономного управления дроном необходимо решить три задачи.
- Определить координаты дрона в пространстве. Использовать для этого GPS-приемник или вычислять на борту координаты, обрабатывая видеопоток алгоритмом SLAM. А лучше использовать оба подхода, чтобы знать как глобальные, так и локальные координаты дрона
- Построить 3D-карту окружения дрона с помощью сенсоров типа стереокамер, камер глубины, лидаров.
- Добавить софт для планирования маршрута с учетом цели полета, текущих координат и карты окружения.
Какие бывают дроны
Дроны бывают разные. По конструкции различают несколько типов дронов:
- мультироторный — коптеры;
- самолетный — fixed wing;
- гибридный — он взлетает вертикально, потом использует крылья.
Также дроны делятся на потребительские (consumer) и коммерческие (commercial).
Потребительские, как ты понимаешь, — это те, которые можно купить в магазине и использовать как летающую камеру. DJI Phantom и Mavic — хорошие модели. Есть и менее дорогие, но они определенно уступают по качеству. Такие квадрокоптеры используют для съемки разных мероприятий, зданий, исторических объектов.
Как правило, такие дроны летают на ручном управлении, реже по миссии в автономном режиме по GPS-координатам. Рынок потребительских квадрокоптеров больше чем наполовину принадлежит одной компании — DJI. С ней очень сложно конкурировать, поскольку там делают реально крутой продукт: доступный, функциональный, удобный.
Хотя в области квадрокоптеров для селфи DJI начинает теснить компания Skydio со своим дроном R2. Фишка этого дрона в том, что он может летать автономно, например за мотоциклистом в лесу. При этом беспилотник видит все препятствия и прокладывает автономный безопасный маршрут в реальном времени так, чтобы человек всегда оставался в кадре. Реально крутая штука.
Коммерческие дроны используются в компаниях для решения определенной задачи. Одни следят за состоянием сельхозполей, летая над ними регулярно и делая фотографии, другие умеют распылять удобрения точечно. Дроны используют на стройках, в карьерах. Каждый день они облетают строительный объект, делают фотографии, по которым создается 3D-модель в облаке, и уже она помогает отслеживать ежедневные изменения.
Пример российской компании, которая активно работает с этой технологией на рынке США, — Traceair.
Другой способ применения — осмотр трубопроводов дронами. Это особенно актуально для России: у нас газовые трубопроводы тянутся на тысячи километров, и надо контролировать утечки и врезки.
Ну и конечно, у всех на слуху доставка товаров дронами. Не знаю, заработает ли когда-нибудь сервис Amazon Prime Air, но уже сейчас компания Matternet доставляет товары в Цюрихе и некоторых городах США, а компания Zipline давно отправляет медикаменты в полет над просторами Африки.
Компании Volocopter и Ehang уже имеют летающие прототипы такси, а компания с российскими корнями Hoversurf разрабатывает летающий байк.
В помещениях тоже есть задачи для коммерческих дронов, но пока они не сильно распространены, в этой области идут интенсивные R&D-исследования. Возможные применения для такого вида дронов:
Поживем — увидим, какие проекты будут реализованы и задисраптят нашу жизнь. Глобальная цель — сделать систему управления дроном, которой герой фильма «Бегущий по лезвию 2049» мог бы сказать: «Сфотографируй тут все!»
Когда необходима регулировка коптера
Обновление через мобильное приложение выполняется аналогично софту для ПК. Вам нужно подключить устройства к смартфону (коптер и его пульт) и дождаться, пока утилита проверит наличие новых версий ПО. После этого нужно будет выбрать пункт «Обновить сейчас», дождаться загрузки и нажать на «Запустить обновление», когда кнопка станет активной. Эта процедура полностью аналогична для дрона и его пульта.
Если вы заметили, что в ходе прошивки квадрокоптера DJI Mavic Pro что-то пошло не так, лучше сделать откат – даунгрейд. Речь идет о нестабильной работе мотора, неправильном переключении режимов и проблемах с регулятором скорости – в такие ситуации владельцы коптеров попадают достаточно часто.
Для начала стоит трезво оценить свои возможности. Причем мы говорим даже не об умении управляться с техникой, а о временном ресурсе, которого многим сегодня не хватает. Если вы собираетесь перепрошивать коптер впервые, то учтите, что меньше пары часов работа у вас совершенно точно не займет, т.к. кроме прошивки квадрокоптера нужно обновить также приложение и ПО на пульте.
Вот основные моменты, которые стоит принять во внимание:
- Скачивайте прошивку только с официальных источников.
- Перед началом перепрошивки убедитесь, что батарея заряжена хотя бы наполовину.
- Не забудьте обновить прошивку пульта управления. Она выполняется только после того, как была произведена перепрошивка квадрокоптера.
- Стабильный интернет — ваш лучший друг во время обновления ПО.
- Убедитесь, что ваша карта формата FAT32 и не содержит ничего, кроме свежей версии прошивки.
Существует ошибочное мнение, что правильно настроенный аппарат не нуждается больше в регулировке. А также, что каждый новый квадрокоптер – настроен правильно. Оба этих утверждения в корне не верны. Конечно, проводить настройку регуляторов летательного аппарата перед каждым полетом вовсе не обязательно. Но сделать ее необходимо в следующих случаях:
- При покупке нового квадрокоптера – перед его использованием;
- При изменении конфигурации аппарата, замене или установке новых элементов;
- При перемещении GPS-модуля;
- Если у квадрокоптера нарушена стабилизация;
- После падения или ремонта.
Обычно прошивка аппарата выполняется в тех случаях, когда сделать его качественную калибровку обычным образом не удается. Также мы рекомендуем ее проводить при появлении новых версий прошивок от производителя, так как в них обычно исправлены недочеты и ошибки, допущенные ранее. Ваш квадрокоптер при этом станет функциональнее и проще в управлении.
Монтаж приемника
Приемник используется FrSky XM .
Припаиваем к нему 3 провода:
- Белый — сигнал;
- Красный 5 V;
- Черный — земля.
Провода припаиваете как показано на фото ниже (на обратной стороне есть маркировка):
Сразу отрезаем по размеру термоусадку. В нее спрячем приемник после монтажа.
Просовываете провода под низ полетного контроллера. Припаиваемся к этим контактам:
Должно получиться вот так.
На этом этапе сборки квадрокоптера нужно привязать приемник, пока вы его не спрятали в термоусадку. Берем радио, включаем, настраиваем модельку (даем имя), ставим на строчке Ch. Range — Ch1-16, Mode D16. Доходим до вот этой строчки и нажимаем колесиком на нее:
Нажимаем кнопку на приемнике, она находится сверху слева и подключаем полетный контроллер по USB к компьютеру, чтобы подать питание на приемник. Загорится зеленый светодиод, а красный будет моргать. Теперь отпускаем кнопку и снова нажимаем на аппаратуре колесиком на BND, чтобы выйти из режима привязки.
Все, вы успешно привязал приемник.
Надеваем термоусадку, усаживаем ее и заталкиваем приемник под полетный контроллер. Снаружи оставляем антенны. Мы их прикрепим к лучам рамы. Обязательное условие хорошего сигнала: антенны (если их 2), должны составлять угол 90 градусов между собой.
Чтобы у нас все получилось, берем 2 пластиковые стяжки и крепим их таким образом на лучи рамы:
Отрезаем по размеру термоусадку и надеваем. Затем усаживаем зажигалкой или феном:
Получится вот такое:
Таким образом, у вас получится идеальный угол в 90 градусов, а сами антенны прочно закреплены.
Настройка и запуск ardupilot
Релизы новых версий Ardupilot немного запаздывают в сборке от Emlid. Если необходимый функционал доступен в самой последней версии, то установить ее из исходников можно
Разработчики Navio добавили в свою сборку простую и удобную утилиту Emlid tool для проверки датчиков и настройки Ardupilot. Сначала проверим, видит ли Raspberry контроллер Navio:
emlidtool infoЕсли в ответ на эту команду выдает что-то вроде:
Vendor: Emlid Limited
Product: Navio 2
Issue: Emlid 2023-06-05 831f3b08594f2da17dccae980a2e3659115ef71f
Kernel: 4.14.34-emlid-v7
RCIO firmware: 0xcaec2284значит видит. Проверим состояние датчиков (покажет список и состояние):
emlidtool testи драйвера ШИМ-контроллера в ядре Linux:
cat /sys/kernel/rcio/status/alive0 = не работает, 1 = работает.
Прошивка ШИМ-контроллера обновляется так:
sudo emlidtool rcio updateТеперь настроим Ardupilot:
sudo emlidtool ardupilotВ терминале откроется текстовый GUI с пошаговыми менюшками. Выбираем copter последней версии, тип
arducopter
, автозапуск при включении (
On boot: enable
), старт после настройки (
Ardupilot: start
Выходим через пункт меню Quit.
Проверим запустился ли Ardupilot:
sudo systemctl status arducopterОбратите внимание, файл запуска в systemd называется
arducopter
, так как настроен был вариант
copter
Теперь нужно настроить Ardupilot так, чтобы он отправлял нам телеметрию. Для этого отредактируем файл конфигурации:
sudo nano /etc/default/arducopter В нем должны быть такие строки:
TELEM1="-A udp:127.0.0.1:14550"
ARDUPILOT_OPTS="$TELEM1"Сохраняем файл (
Ctrl X
, затем
Y
) и перезапускаем Ardupilot:
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart arducopter
Проверить состояние процесса Ardupilot можно такой командой:
sudo systemctl status arducopterС такими настройками Ardupilot будет транслировать телеметрию (пакеты
) в локальный UDP-порт 14550. Далее, скрипт
(описание ниже) будет забирать оттуда телеметрию и передавать в GCS или скрипт, а также отправлять в обратном направлении пакеты с командами.
Вместо локального адреса и порта можно записать IP-адрес ПК или планшета в локальной сети и пакеты будут транслироваться сразу туда.
Однако, такой подход оправдан, если данные телеметрии больше нигде не используются и у устройства с GCS статический IP адрес. Иначе каждый раз в настройках Ardupilot придется прописывать новый. Чтобы общаться с автопилотом по TCP могли одновременно несколько GCS с динамическими адресами и еще какие-нибудь скрипты на самом бортовом компьютере, удобнее использовать MAVProxy.
Этот скрипт (написан на Python) может получать пакеты MAVLink на локальный UDP-адрес и ретранслировать их на несколько локальных или удаленных IP-адресов как по UDP, так и по TCP. Пакеты передаются в обоих направлениях Ardupilot ⇔ GCS. Кроме того, MAVProxy представляет из себя полноценную GCS, но с текстовым интерфейсом.
Обновление прошивки dji mavic pro с помощью программы dji assistant 2.
Для устранения ошибок в старых версиях микрокода (прошивки) квадрокоптера, а также улучшения лётных характеристик дрона, продолжительности работы аккумуляторной батареи рекомендую ОБЯЗАТЕЛЬНО обновлять прошивку!
Программное обеспечение дрона и пульта управления может быть обновлено с помощью приложений DJI GO или DJI Assistant 2.
Перед началом работы Вам необходимо зарядить квадрокоптер и пульт. В противном случае после скачивания обновлений программа приостановит обновление и предложит зарядить аккумуляторы.
Для обновления воспользуемся программой DJI Assistant 2. Ваш компьютер должен быть подключен к интернету. Скачать последнюю версию программы можно с официального сайта компании https://www.radiocopter.ru/ru.
Обновление прошивки пульта занимает около 5 минут, дрона — около 10 минут.
Установите и запустите DJI Assistant 2 на своём компьютере.
Войдите в аккаунт DJI под своей учетной записью или зарегистрируйтесь на официальном сайте. Подключите дрон к компьютеру с помощью USB-кабеля.
Мэвик отобразится в программе в виде иконки. Кликните по ней два раза левой кнопкой мыши.
Появится всплывающее окно c предложением обновить базу бесполётных зон. Подтвердите изменения.
После завершения обновления базы появится сообщение:
После завершения обновления базы появится сообщение:
Закрываете сообщение, нажав на кнопку «Назад». В главном окне DJI Assistant 2 отобразится список последних версий микрокода. Здесь же вы можете откатиться и к заводским настройкам.
Обновляете на последнюю версию прошивки, выбрав «Обновление». Программа предупредит, что обновление займёт около 10 минут, при этом компьютер должен быть подключен к интернету, квадрокоптер заряжен и подключен к ПК.
Запускаете обновление. Начнется загрузка выбранной прошивки.
После загрузки на ПК программа распакует установочные файлы.
После завершения этапа распаковки автоматически начнется обновление микрокода.
Результатом успешного завершения обновления прошивки станет сообщение:
Закрываете сообщение, нажав на кнопку «Назад». В главном окне DJI Assistant 2 отобразится список последних версий микрокода. Значение «Текущий» напротив последней версии микрограммы говорит о том, что Ваш дрон обновился до актуальной версии прошивки.
Далее Вам необходимо откалибровать фронтальные и нижние камеры коптера. Для этого Вам необходимо выбрать раздел «Калибровка». Коптер должен быть подключен к компьютеру по USB-кабелю. Жмём «Далее».
На экране монитора высвечиваются подсказки. Включенный дрон направьте передними камерами на экран монитора.
Приближая и отдаляя коптер, совместите область обзора камер коптера (отображается в виде красной рамки) с размеченным квадратом в программе DJI Assistant 2 . После удачной попытки жмите «Далее».
Программа Вас предупредит, что нельзя выходить областью обзора коптера за пределы экрана монитора.
Приступаем непосредственно к калибровке камер Мэйвика.
Калибровка фронтальных и нижних камер состоит из двух этапов. На первом этапе калибруются камеры с меньшим фокусным расстоянием, на втором – с большим.
Приступаем. Сначала откалибруем фронтальные камеры с меньшим фокусным расстоянием. Направьте квадрокоптер передними камерами на экран монитора. Совместите зону обзора коптера (красная рамка), приближая и отдаляя дрон, с зелёным квадратом.
Когда зона обзора коптера совпадет с зеленым квадратом появится подсвечиваемая область, которая будет перемещаться по экрану монитора. Совмещайте зону обзора Мэйвика с этой областью.
Когда зона обзора коптера совпадет с зеленым квадратом появится подсвечиваемая область, которая будет перемещаться по экрану монитора. Совмещайте зону обзора Мэйвика с этой областью.После завершения теста программа перейдет ко второму этапу калибровки фронтальных камер с большим фокусным расстоянием.
Вам предстоит проделать те же действия, что и на первом этапе. Только теперь необходимо отвести квадрокоптер на большее расстояние от экрана монитора. Совместите зону обзора коптера (красная рамка), приближая и отдаляя дрон, с зелёным квадратом.
Перемещайте зону обзора Мэйвика за подсвечиваемой областью на экране монитора.
Перемещайте зону обзора Мэйвика за подсвечиваемой областью на экране монитора.Аналогично Вам предстоит откалибровать нижние камеры коптера с меньшим фокусным расстоянием.
Направьте их на экран монитора. Совместите зону обзора коптера (красная рамка), приближая и отдаляя дрон, с зелёным квадратом.
Перемещайте зону обзора Мэйвика за подсвечиваемой областью на экране монитора.
Перемещайте зону обзора Мэйвика за подсвечиваемой областью на экране монитора.После завершения теста программа перейдет ко второму этапу калибровки нижних камер с большим фокусным расстоянием.
Вам предстоит проделать те же действия, что и на первом этапе. Только теперь необходимо отвести квадрокоптер на большее расстояние от экрана монитора. Совместите зону обзора коптера (красная рамка), приближая и отдаляя дрон, с зелёным квадратом.
Перемещайте зону обзора Мэйвика за подсвечиваемой областью на экране монитора.
После сбора программой всех параметров камер Мэйвика автоматически начнется калибровка.
После сбора программой всех параметров камер Мэйвика автоматически начнется калибровка.
Успешному завершению калибрования камер будет соответствовать сообщение:
Таким образом Вы обновили программное обеспечение и откалибровали видеокамеры квадрокоптера. Отключаем Мэйвик от ПК.
Переходим к обновлению микрокода пульта дистанционного управления.
Подключаем пульт управления через USB-кабель к компьютеру. В главном окне DJI Assistant 2 он отобразится в виде иконки.
Двойным кликом левой кнопкой мыши открываете окно просмотра версий прошивки:
Двойным кликом левой кнопкой мыши открываете окно просмотра версий прошивки:
Обновляете на последнюю версию прошивки, выбрав «Обновление». Программа предупредит, что компьютер должен быть подключен к интернету, контроллер заряжен и подключен к ПК.
Запускаете обновление. Начнется загрузка выбранной прошивки.
После завершения этапа загрузки автоматически начнется обновление микрокода:
Результатом успешного завершения обновления прошивки станет сообщение:
Закрываете сообщение, нажав на кнопку «Назад». В главном окне DJI Assistant 2 отобразится список последних версий прошивки. Значение «Текущий» напротив последней версии микрограммы говорит о том, что Ваш пульт управления обновился до актуальной версии прошивки.
После перепрошивки квадрокоптера Вам необходимо откалибровать компас. Эту операцию лучше проводить на открытой местности, чтобы ничего не мешало устойчивому приему сигналов от спутниковых навигационных систем.
Включите Мэйвик и пульт ДУ. Запустите на телефоне DJI GO 4.
Коснитесь строки состояния дрона в приложении, выберите Calibrate (Калибровать), а затем следуйте инструкциям на экране.
Удерживайте дрон в горизонтальном положении и поверните его на 360 градусов.
Индикаторы состояния дрона показывают постоянный зеленый сигнал.
Удерживайте дрон в вертикальном положении носом вниз, поверните его на 360 градусов вокруг центральной оси.
Индикаторы состояния дрона показывают постоянный зеленый сигнал.
Если индикатор состояния дрона непрерывно горит красным, следует произвести повторную калибровку компаса.
Если индикаторы состояния дрона мигают красным, заново откалибруйте аппарат.
Не выполняйте калибровку компаса рядом с металлическими предметами, такими как металлические мосты, машины, строительные леса.
Если индикатор состояния дрона горит попеременно красным и желтым цветом после опускания дрона на землю, это значит, что компас обнаружил магнитные помехи. Измените свое местоположение.
Вместо заключения хотелось бы еще раз отметить, что периодическое обновление прошивки квадрокоптеру необходимо. Если Вы впервые будете заниматься обновлением, то эта процедура может занять и большее время, чем заявляет разработчик, могут появляться дополнительные вопросы по мере того, как Вы будете разбираться на практике. Но с опытом обновление микрокода уже не будет отнимать много времени, а Мэйвик от этого будет Вам только благодарен. Смайл.
Желаю Вам красивых полётов и мягких посадок!
Подготовка контроллера multiwii к полёту и тестовый вылет
В этом видео и статье я покажу и расскажу, как подготовить контроллер MultiWii к тестовому полёту. Также в конце видео на вас ждёт тестовый полёт квадрокоптера. Ваши пожелания и замечания оставляйте в комментариях. Спасибо!
Сборка: http://www.radiocopter.ru/blogs/view_entry/8647/
Сcылки:
1) http://arduino.cc/en/Main/Software
2) https://code.google.com/p/multiwii/downloads/list
3) http://dl.dropboxusercontent.com/u/67301981/MW-download.zip
Драйвера для вин7 (х86, х64), 8, 8.1… : http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM v2.10.00 WHQL Certified.zip
Дополнение к видео
PITCH/ROLL/YAW PID and RATE
Для очень стабильного полёта мультикоптера, параметры PID должны быть установлены высоко. Но если вы хотите сделать некоторые акробатические маневры с этими настройками, мультикоптер начинает быстро раскачиваться. Одно из решений состоит в уменьшении PID, но это будет в ущерб статической устойчивости. Нужно найти необходимый баланс.
Два поля справа (RATE) определяют степень отмены номинальных PID (те, которые используются на
нейтральных положения ручек ROLL / PITCH / YAW) в связи с отклонением ROLL/PITCH/YAW. На самом деле только P и D параметры влияют на изменения. Цель этого параметра – получить больше маневренности. 0 = плавные расходы (для FPV или начинающих); 0,4 = для легкого акробатического полёта; 0,7 – для быстрого акробатического полёта; 1 – безумная скорость.
Если вы не знакомы с этим, просто оставить значения по умолчанию (0).
ALT PID
Эти значения для настройки функции удержания высоты. P, I, D имеют те же определения, что и для ROLL / PITCH / YAW. Но PID для удержания высоты, в настоящее время, больше не используется.
Значения, приведенные выше, не являются значения по умолчанию. После активации, необходимая высоты регулируется ручкой газа.
P and I Level
Определяет влияние акселерометра только в стабильном режиме(этот параметр не имеет никакого эффекта, если автоуровень отключить)
Если мультикоптер не стабилен после активации, нужно снизить P.
MAG
Это значение Р для режима удержания курса (компас). После того, как этот режим включен, компас будет держать курс до тех пор, пока ручка руля направления в нейтральном положении.
RATE EXPO
Этот блок с настройками дает возможность изменять расходы и экспоненту аналогично настройкам с вашего передатчика (если у вас компьютерный передатчик).
Также будет полезно ознакомится с теорией настройки контроллера MultiWii с официального сайта.
Мультикоптер использует закрытый контролируемый цикл для обеспечения его стабильности и маневренности.
Как и в большинстве мультироторных аппаратов, это пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД(PID) регулятор.
Когда положение мультикоптера меняется относительно любой из осей pitch/roll/yaw (тангаж/крен/рыскание), гироскопы показывают угловое отклонение мультикоптера от начальной позиции.
Контроллер мультикоптера пытается исправить ошибку, рассчитанную между замерами на выходе контроллера (замеры гироскопов) и входной установки (положение ручек), и управляет моторами, чтобы попытаться вернуть мультикоптер в исходное положение.
Базовая настройка ПИД
Значения по умолчанию должны использоваться в качестве отправной точки, это поможет вам знать разницу после изменения некоторых параметров. Эти значение хорошо подходят для среднего мультикоптера.
1) Убедитесь, что центр тяжести находится в середине вашего мультикоптера (двигайте батарею, чтобы получить его) и пропеллеры отбалансированы.
2) Запустите моторы (газ до 50%). Если пропеллеры установлены, будьте осторожны (мультикоптер не должен подняться в воздух). Теперь посмотрите на график (в программе MultiwiiConf), линии должны быть прямыми (возможно барометр будет скакать).
Если линии скачут, значит есть нежелательная вибрация и её нужно устранить.
Имейте в виду, что Р – это основополагающая часть PID, которая является залогом хороших летных характеристик.
С установленными винтами:
1. Установите рекомендованные по умолчанию значения коэффициентов PID-регулятора;
2. Крепко и осторожно удерживайте мультикоптер в воздухе (ухватитесь за раму руками так, чтобы предотвратить возможные свободные вращения вокруг любой из осей мультикоптера, берегите руки и лицо;
3. Постепенно прибавляйте газ, стараясь добиться невесомости мультикоптера, когда сила тяжести уравновешивается подъёмной силой.
4. Попробуйте наклонить вниз мультикоптер вдоль направления каждой из осей моторов:
1) вы должны почувствовать реакцию, направленную на компенсирование вашего давления вдоль оси;
2) увеличивайте значение коэффициента Р до тех пор, пока не ощутите, что довольно сложно противостоять реакции мультикоптера;
3) теперь начинайте раскачивать мультикоптер, увеличивайте Р до тех пор, когда начнутся колебания и затем немного уменьшите.
5.Повторите для Yaw оси.
Без стабилизации вы почувствуете, что PID позволяет вам двигаться через некоторое время. Это нормально.
Теперь ваши установки должны годиться для дальнейшей настройки в воздухе.
Продвинутая настройка
Знакомство с воздействием P, I и D на характеристики
Р – это величина корректирующей силы, приложенной для того, чтобы вернуть мультикоптер в его начальное положение.
Величина силы пропорциональна общему отклонению от изначальной позиции минус любое командное воздействие на изменение направления с пульта управления.
Более высокое значение Р создаст более мощное усилие по сопротивлению любой попытке изменить положение мультикоптера. Если значение Р слишком велико, то при возврате в исходное положение возникает перерегулирование и, следовательно, требуется противоположная сила, чтобы компенсировать новое отклонение. Это порождает эффект раскачки до тех пор, пока наконец не будет достигнута стабильность или, в худшем случае, мультикоптер может стать полностью неуправляемым.
Увеличение значения Р:
– Приводит к большей устойчивости /стабильности до тех пор, пока слишком большое значение Р не приведет к колебаниям и потере контроля над мультикоптером.
– Вы заметите очень большую силу воздействия, противодействующую любому изменению положения мультикоптера.
Уменьшение значения Р:
– Приведет к дрейфу в управлении до тех пор, пока слишком малое значение Р не сделает мультикоптер неуправляемым.
– Коптер будет меньше сопротивляться любым попыткам изменить его положение.
Акробатические (пилотажные) полеты требуют чуть более высоких Р. а
Аккуратные и плавные полеты – чуть более низкого Р.
I – это период времени, в течение которого угловые отклонения записываются и усредняются.
Величина силы, прикладываемой для возврата в исходное положение, увеличивается на значения I настолько долго, насколько угловое отклонение сохраняется, пока не будет достигнута максимальная величина усилия. Более высокое значение I способствует улучшению курсовой устойчивости.
Увеличение значения I:
– Увеличит способность удерживать начальное положение и уменьшит дрейф, но так же увеличит задержку возврата в начальное положение.
– Также уменьшает влияние Р.
Уменьшение значения I:
– Улучшит реакцию на изменения, но увеличит дрейф и уменьшит способность удерживать положение.
– Так же увеличивает влияние Р.
Акробатический полёт: требует немного меньших значений I
Аккуратный плавный полёт: требует немного большие значения I
D – это скорость, с которой мультикоптер вернется в его начальное положение.
Увеличение значения D: (означает меньшее число, т.е. значение близкое к нулю) улучшает скорость, с которой отклонения восстанавливается.
– Увеличение значения D (помним, что это значит МЕНЬШЕЕ число, т.к. значение отрицательное) увеличивает скорость, с которой все отклонения будут скомпенсированы. Это означает так же увеличение вероятности появления перерегулирования и колебаний.
– Так же увеличивается эффект от изменения Р.
Уменьшение значения D: (это уже значит БОЛЬШОЕ число (дальше от нуля), т.к. это отрицательно значение)
– Уменьшает колебания при возврате в начальное положение.
– Возврат в начальное положение происходит медленнее.
– Так же уменьшает эффект от изменения Р.
Для акробатического полёта: увеличьте D (меньшее число, т.е. ближе к нулю)
Для аккуратного и плавного полёта: уменьшите D (большее число, т.е. дальше от нуля)
Продвинутая настройка – практическая реализация
Для акробатических полётов:
1) Увеличивайте значение Р до появления колебаний, затем немного уменьшите.
2) Изменяйте значение I до тех пор, пока дрейф по время зависания не станет недопустимым, затем слегка увеличьте.
3) Увеличьте значение D (меньшее значение – ближе к нулю) до тех пор, пока стабилизация после резких движений органами управления не будет приводить к недопустимой раскачке.
4) Сейчас можно немного уменьшить Р.
Для стабильных полётов:
1) Увеличивайте значение Р до появления колебаний, затем немного уменьшите.
2) Измените I пока коррекция после отклонения не станет недопустимо слабой, затем увеличьте немного.
3) Уменьшите D (дальше от нуля) до тех пор, пока стабилизация после резких движений органами управления не станет слишком медленной. Потом увеличьте D немного (меньшее значение).
4) Теперь можно немного уменьшить Р.
Другие факторы, которые влияют на PID
Знание оптимальных настроек PID для конфигурации, похожей на вашу, может помочь вам настроить свой мультикоптер, но имейте ввиду, что не бывает двух одинаковых мультикоптеров и следующие пункты будут непременно вносить влияние в фактические значения PID:
– рама – вес/размер/материал/жесткость;
– двигатели – мощность/крутящий момент;
– расположение двигателей и расстояние между ними;
– контроллеры двигателей и передатчик – кривые мощности;
– винты – диаметр/шаг/материал;
– балансировка;
– навыки пилота.
PID для автоуровня (Level или ACC)
Это будет влиять на полётные характеристики с акселерометром.
– P является доминирующей частью режима автоуровень.
– I сообщает сколько силы должно быть применено, когда измеренная угловая ошибка обнаружена.
– D используется для зажима максимального корректирующего усилия в режиме автоуровня.
Увеличение значения для P сделает режим автоуровня сильнее.
Для плавного управления сумма Р осей Р уровня должна остаться около значения по умолчанию: если уменьшить P для осей крена и тангажа, то можно увеличить P автоуровня.
Перевод статьи сайта MultiWii: http://www.multiwii.com/wiki/index.php?title=PID
Мой канал:https://www.radiocopter.ru/user/MrHobbyshop
Прошивка регуляторов оборотов в blhelisuite
Сначала нам нужно открыть BLHeliSuite и прошить регуляторы оборотов. На нужна версия без 32 и на момент опубликования, она называлась BLHeliSuite16714901.
Запускаем и открываем. Сверху выбираем для Cleanflight:
Внизу выбираем нужный порт (чтобы узнать какой, подсоедините USB к полетному контроллеру и посмотрите, какой порт появился в списке. Это же можно посмотреть и в диспетчере устройств) и нажимаем Read Setup, чтобы прочитать настройки.
Не забудьте снять пропеллеры!
Программа скажет, что настройки прочитаны успешно:
Нажимаем Flash BLHeli:
Далее вам система предложит выбрать версию прошивки и прочие схемы, везде соглашаемся и ничего не меняем:
В конце программа предложит прошить второй регулятор оборотов. Делаем все тоже самое, так как их 4 штуки:
В конце программа сообщит, что все 4 регулятора оборотов прошиты:
В этой же программе можно будет менять направление вращения моторов, это нужно, чтобы квадрокоптер смог летать. Вращаться они должны по такой схеме:
В этой программе вы также сможете настраивать музыку, которая звучит при включении и сочинять свою. Программа для тонкой настройки регуляторов оборотов. Но если вам не хочется разбираться в настройках и просто нужно прошить регуляторы, то вам подойдет простое приложение — BLHeli Configurator.
Для простой прошивки регуляторов, читайте статью: Как прошить полетный контроллер и ESC BLhelli. Прошивка квадрокоптера
Здесь все гораздо проще и интуитивно понятно.
Строим квадрокоптер. часть 3. прошивка и настройка.
И, когда она в очередной раз вышла на балкон позвать меня, я услышал как Толька Коршунов выкрикнул: “Гвардеец кардинала на посту!” И я вцепился в него, хотя Тольке было целых одиннадцать лет и он даже уже был влюблен в Таньку, о чем поведал всему двору вырезанным на тополе объявлением “Я люблю тебя”.Имя вырезать не стал, проявив не детскую мудрость.
Толька валялся в пыли, совершенно не сопротивляясь, а только удивленно таращась на меня. Я пытался молотить его, приговаривая: “Гад, гад!” Под очередное “гад” меня подняла в воздух неведомая сила. Мелькнул яркий рукав, бицепс, усы и я оказался за обеденным столом с моей “не моей” бабой Феней.
Мама назвала ее официально — Феодосия Николаевна и всегда повторяла: “Она не твоя бабушка”.Моя бабушка была первая жена деда, баба Женя. Она жила в одном городе с нами, в центре России, а дед с Феней жили у моря.
Оно — море — и стало причиной нашего знакомства. Я был худющим болезненным ребенком, и педиатр убедила мать, что море положительно скажется на моем здоровье. “Но обязательно не меньше месяца,” — повторяла она. Когда мне было почти четыре года, меня повезли знакомить с дедом, морем и Феней. Феодосией Николаевной. Как бы не хотели мама с “моей” бабушкой изъять ее из этого уравнения. В первый раз мама была со мной две недели, натянуто общаясь с дедом и Феней. Убедившись, что старики вполне способны управиться с ее чахлым “цветком” жизни, она начала часто уходить в гости к подругам детства и задерживаться там допоздна.
Я не хотел спать без нее. Ходил по квартире, поднывая. Дед уговаривал спать, а Феня сгребалав охапку, и говорила: “Борык, не куксись. Пойдем встречать маму!” Мы выходили в притихший двор, она сажала меня на качели.
Качелей я боялся, мне казалось, что меня, такого легкого, подхватит ветер и унесет, но Феня мощной фигурой вставала ровно напротив качелей и и заключала подвешенное сиденье в свои уверенные руки, прежде,чем снова толкнуть. “Будешь наверху — смотри маму,” — напутствовала она и легонько толкала качель. “Не виднооо,” — ныл я, а она отвечала: “Значит, надо повыше. Не боишься?” Я мотал головой в разные стороны, и она толкала сильней. И в один день, взлетая до ветки тополя, я понял, что хочу, чтоб мама не торопилась.
И мама, наверное, поняла. Она уехала, оставив меня с дедом и Феней на лето. Мы посадили ее на поезд,помахали в окошко и пошли домой обедать. А вечером мне почему-то захотелось плакать. Я помню ощущение полной опустошенности, и помню, как оно появилось. Оно появилось, когда я думал, что сегодня вечером не надо встречать маму и мы с Феней не пойдем качаться. Но после ужина она объявила:”Борык, не куксись, пойдем смотреть, как мама едет на паровозе.”
Мы ходили качаться каждый вечер. Дед поначалу говорил, что поздно, и “ребенку нужен режим”, но Феня обрывала его на полуслове: “Не гунди, охламон, рыбенку много чего нужно.”
Охламон улыбался внутрь себя и капитулировал. Мы с Феней выходили, когда последние бабульки снимались с лавочек у подъезда, а возвращались к полуночи, покусанные комарами и абсолютно счастливые.
Качели были моим личным раем. Качели которые качала Феня. Она раскачивала меня, а потом притормаживала и влепляла поцелуй в неожиданное место. Когда качели начинали останавливаться, а я просить: “Еще, еще!”, Феня принималась щекотать меня. Я вертелся волчком, заливался на весь тихий гулкий двор, но не слезал с сиденья.
Здоровье мое, несмотря на отсутствие режима, улучшилось. Встретив меня, загоревшего и слегка отъевшегося, на вокзале, бабушка Женя поджала губки. Стройность была одной из основных ее добродетелей, и она весьма боялась жирного и сдобного греха.
Очень скоро после приезда домой я спросил, когда снова поеду к деду и Фене.
— Лен, ты слышала?— крикнула бабушка моей маме, и не дождавшись ответа повторила:
—Ты это слышала?
— Мам, не начинай снова, это ребенок, — мама подошла ко мне и внезапно погладила по голове. Она редко так делала, мне стало так хорошо, и я снова вспомнил качели. Мне хотелось повторить свой вопрос маме, но я не стал. А в конце длинной-длинной зимы, когда я свалился с ужасной ангиной, мама сидя у моей кровати сказала: “Бобка, ну что же ты, выздоравливай!Скоро ведь поедем к деду!”
Я выздоровел и мы поехали. Мама уехала через три дня. Была середина мая. Раз в месяц Феня наряжала нас с дедом “в парадное”, и мы шли в переговорный пункт: попросить маму оставить меня еще на месяц. Вышло три раза.
Дед работал сутки через трое, и в свободные дни старательно просаливал меня в море. А вечера были мои с Феней. И качелями. Взлет— посадка — поцелуй, взлет — посадка — объятия.
— Борык, маму видишь?
— Вижу! В окно! Она спит!
— А Москву видишь?
— Вижу!
— Кремль красный?
— Синий!
— Значит, вечер!
Смех-посадка-поцелуй, тихий подъезд, мы играем в шпионов, и, чтобы не будить деда, укладываемся вместе спать на диване.
Находясь между этим хитросплетением взрослых, я совершал детские ошибки, но учился на них. Однажды я попросил бабушку Женю испечь оладушки как у Фени. “Борис, питаться жареным — вредно!” — выпалила она, но не преминула заметить под нос: “Своих детей сгубила, за моего взялась…”В моем сознании эта фраза повисла вопросом, но я промолчал. Летом меня снова отправили “на море”: у мамы появился перспективный кавалер, и без меня было сподручней.
Вопрос, зародившийся после обмолвки “моей” бабушки терзал меня, и я не знал, как поступить. Мне было уже шесть лет,и я начал ощущать какую-то неловкость в стальных объятиях Фени. К тому же я маялся, гадая, как она сгубила своих детей.Решился однажды спросить у деда. Он вздохнул, но ответил: “Утонули они на лодке с отцом их. Она с тех пор на море и несмотрит.И забудь, что я сказал, и с ней не говори.”Я и не говорил, и даже позабыл, ибо мучивший меня вопрос разрешился. А качели так и были нашими, хоть я и мог уже качаться сам. Но не мог же я сам себя целовать?
К следующему лету у деда начались проблемы со здоровьем, и вместо моря я отправлялся гулять во двор. А после драки с Толькой Коршуновым из-за Фени меня приняли в дворовое сообщество и я даже был частью “живой пирамиды”, на которой стоял Толька, чтобы вырезать на тополе сердце, пронзенное стрелой, под своим “я люблю тебя”. Да что там, и на море мы тоже гоняли, и строили шалаши, и даже пробовали влюбляться, и я еще не раз подрался из-за женщин. Было не до качелей.
Феня ухаживала за дедом, и в квартире поселился тонкий, но устойчивый запах лекарств. А мама вышла замуж. За Толика. За другого, конечно, но вроде он тоже намекал, что “я люблю тебя”. Эту новость мне сообщила Феня и, глядя на меня, добавила: “Не куксись! Это хорошо. Вы подружитесь.” Я подумал:”Никогда!”, а она оказалась права.
Все эти события: дедова болезнь, замужество мамы, драка с Толькой и дворовая дружба подвели итог моего дошкольного детства. Остались лишь воспоминания: разрозненные, малосвязные, но при этом яркие до осязаемости. И в главном из них я подлетаю на качелях вверх, а потом меня целует в макушку Феня.
Больше выездов “на море” не было, потому что началась другая жизнь. Мы приехали к деду через четыре года. На похороны.Я помню, как зашел в ту самую квартиру, а посреди большой комнаты стоял гроб. Феня провела нас с мамой мимо него в спальню и уложила спать с дороги. Назавтра была суета, похороны, поминки, и во всем этом я затерялся и чувствовал себя лишним.
Я потихоньку вышел из-за поминального стола и пошел в маленькую комнату. Сел на кровать, уставился в стену. Не знаю, сколько так просидел, но зашла Феня. Она обняла меня, и внезапно я разрыдался. Феня гладила меня по голове, а затем внимательно посмотрев в глаза, сказала: “Борык, деда все равно тебя любит. Ну, не куксись…”
Мы с мамой уехали после девятого дня. Феня предлагала мне остаться. Я выжидательно посмотрел на мать, рассчитывая, что она заявит о полной невозможности оставить меня…Но она молчала… Я отрицательно мотнул головой.
— Ну поезжайте, поезжайте, выберете время еще приехать… — Феня была тише, чем обычно, да и понятно почему.
А потом жизнь меня закружила. Это был, наверное, не тот танец, который я хотел, но отказаться не получалось. Свадьбы, рождения, болезни, похороны, встречи, расставания… Жизненное колесо неслось все быстрей, пока не застопорилось о диагноз моего собственного сына. Лейкоз. Помню глаза жены как провалы в ад и ее же бесстрастный голос, когда она перечисляла, что нужно купить в больницу. Еще доктора помню, который сказал, что “большинство случаев разрешаются благоприятно”. В интернете писали, что большинство — это семьдесят процентов. И наш ребенок должен был в них попасть. Должен! И не должен в тридцать… Пусть не он…Мы стали командой по попаданию в семьдесят процентов: жена взяла на себя всё, связанное с сыном, а я должен был зарабатывать. Общение превратилось в сводки анализов. Лучше, хуже, хуже, лучше, лучше, немного хуже, немного лучше, еще немного лучше.
Мы победили. Мы попали в семьдесят. А я понял, что не чувствую ничего.
Я боялся посмотреть в глаза сыну и жене, потому что они бы это поняли. На работе подвернулась командировка, поехал. И вдруг как током дернуло: “А ведь Феня еще может быть жива! Есть шанс!”Не сама собой, конечно, эта мысль пришла, я рядом с теми местами оказался. Сделал крюк, нашел тот двор… Дверь в квартиру никто не открыл. Значит, не выпал шанс. Она бы точно дома была.
Вышел из подъезда — на лавочке тип алкоголического вида сидит. Аккуратно у него поинтересовался, не знает ли он, кто в шестьдесят четвертой квартире живет.
А он как заорет:
— Боб, ты? Точно ты! Ну ты же!
Друган детства оказался. В квартире пара молодая живет, дальние родственники Фени. А она сама давно уж померла. А до того как будто с ума сошла немного. Выходила вечерами гулять до ночи. На качелях раскачивалась и улыбалась. А потом соседи по запаху нашли ее.
— Боб, на пиво не подкинешь? Давай за встречу, — закончил он свой рассказ вполне ожидаемо.Я подкинул, а “за встречу” не стал. Он сразу побежал отовариваться, и я оглядываясь, как шпион, подошел к качелям. Всё те же. Вечная металлоконструкция. Сел боком, оттолкнулся ногой. Тополь тот же, вон на нем вырезано “Я люблю тебя” и сердце, пронзенное стрелой… Только еще что-то сверху накарябали, раньше не было. “Не куксись”. “Не куксись. Я люблю тебя”…Нет, не может быть… Точно: “Не куксись”.
Я уперлся лбом в ствол дерева,а потом обхватил руками. Меня трясло. Нет, меня “типало”. Так говорила Феня в минуты особого волнения: “Меня типает”. Внезапно с утробным рыком я набрал полную грудь воздуха и разрыдался.
Я тоже люблю тебя, Феня. Я люблю тебя, дед. Я люблю жену и сына. И маму, и отчима, и сестру. И даже когда меня не станет, эта любовь останется. Но еще рано, я еще должен сказать им всем об этом хотя бы раз.
