Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение) Машинки

Базовые понятия

Квадрокоптеры бывают разные, но всех их объединяют четыре несущих винта:

Не смотря на кажущуюся симметрию, пилоту очень важно различать, где у квадрокоптера перед (показан стрелкой). Здесь, как у радиоуправляемых моделей автомобилей: при команде «вперед» квадрокоптер летит не туда, куда смотрит пилот, а туда, куда направлен воображаемый нос квадрокоптера.

Это таит в себе опасность: новичкам бывает трудно вернуть к себе подхваченный ветром аппарат, развернутый как-нибудь боком (мы, конечно, не говорим про полеты по камере от первого лица и про «умные» режимы полета с использованием компаса и GPS.) Решению этой проблемы частично могут помочь передние винты или лучи другого цвета, какой-нибудь шарик спереди или разноцветные светодиоды. Но все это оказывается бесполезным, когда пепелац стремительно превращается в точку над горизонтом.

Мы будем летать на раме квадрокоптера формы «X», потому что она мне больше нравится внешне. У каждой конструкции свои плюсы и свое предназначение. Кроме квадрокоптеров есть и другие мультикоптеры. Даже если не считать экзотические варианты, все равно их видов — целая куча!
Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

Разберемся, как наш квадрокоптер устроен внутри, и чем же должен заниматься полетный контроллер, который мы планируем программировать.

Углы тангажа, крена и рыскания (pitch, roll, yaw) — углы, которыми принято определять и задавать ориентацию квадрокоптера в пространстве.
Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Википедии это не совсем точно. Полет квадрокоптера в необходимом направлении достигается изменением этих трех углов. Например, чтобы полететь вперед квадрокоптер должен наклониться за счет того, что задние моторы закрутятся чуть сильнее передних:
Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)
Газ квадрокоптера — среднее арифметическое между скоростями вращения всех моторов. Чем больше газ, тем больше суммарная тяга моторов, тем сильнее они тащат квадрокоптер вверх (НЕ ВПЕРЕД!!! «Тапок в пол» здесь означает наискорейший подъем). Обычно измеряется в процентах: 0% — моторы остановлены, 100% — вращаются с максимальной скоростью. Газ висения — минимальный уровень газа, который необходим, чтобы квадрокоптер не терял высоту.

Газ, тангаж, крен, рыскание — если вы можете управлять этими четырьмя параметрами, значит вы можете управлять квадрокоптером. Их еще иногда называют каналами управления. Если вы приобрели двухканальный пульт, с квадрокоптером вам не совладать. Трехканальный скорее подойдет для маленьких вертолетов: без управления креном летать можно, но на квадрокоптере — не удобно.

Режимов полета существует много. Используется и GPS, и барометр, и дальномер. Но мы хотим реализовать базовый — режим стабилизации (stab, stabilize, летать в «стабе»), в котором квадрокоптер держит те углы, которые ему задаются с пульта не зависимо от внешних факторов. В этом режиме при отсутствии ветра квадрокоптер может висеть почти на месте. Ветер же придется компенсировать пилоту.

Направление вращения винтов выбирается не случайно. Если бы все моторы вращались в одну сторону, квадрокоптер вращался бы в противоположную из-за создаваемых моментов. Поэтому одна пара противостоящих моторов всегда вращается в одну сторону, а другая пара — в другую.

Скоростью вращения моторов управляет

полетный контроллер (контроллер, мозги)

. Обычно это небольшая плата или коробочка с множеством входов и выходов. Существует огромное количество различных контроллеров с разным набором возможностей, разными прошивками, разными задачами. Вот лишь некоторые:

Обобщенной задачей полетного контроллера является несколько десятков раз в секунду выполнять цикл управления в который входит: считывание показаний датчиков, считывание каналов управления, обработка информации и выдача управляющих сигналов моторам, чтобы выполнять команды пилота. Именно это мы и собираемся запрограммировать.

Различных видов датчиков, которые можно задействовать, очень много. Мы будем использовать ставшие уже почти обязательными во всех квадрокоптерах трехосевой гироскоп и трехосевой акселерометр. Акселлерометр измеряет ускорение, гироскоп измеряет угловую скорость.

Благодаря им полетный контроллер узнает текущие углы тангажа, крена и рыскания. Эти датчики бывают встроенными в полетный контроллер, а бывают внешними. Процесс вычисления трех углов по показаниям датчиков — тема для отдельной статьи. Но нам этого здесь знать не надо: за нас все сделает MPU-6050.

Моторы на мультикоптерах потребляют большие токи, поэтому полетный контроллер управляет ими не напрямую, а через специальные аппаратные драйвера, называемые регуляторами скорости (ESC, ре́гуль, е́ска).

«Протокол» общения между регулятором и мотором нам не так важен, как «протокол» общения между полетным контроллером и регулятором, ведь нам предстоит из контроллера программно управлять регулятором. Бывают регуляторы, управляемые по i2c, но наиболее распространенные управляются сигналом прямоугольной формы с минимумом 0 вольт и максимумом 3-5 вольт (его называют ШИМ или PWM, а некоторые утверждают, что правильнее — PPM. Подробнее, например, здесь).

«Протокол» — это громко сказано: чтобы дать команду мотору вращаться с максимальной скоростью контроллер должен отправлять импульсы длительностью 2 миллисекунды, перемежающиеся логическим нулем длительностью 10 — 20 миллисекунд. Длительности импульса в 1 миллисекунду соответствует остановка мотора, 1.

При всей кажущейся простоте, здесь кроется засада: полетные контроллеры бывают разные с разными настройками, регуляторы бывают разные, и минимум (1 мс) и максимум (2 мс) — не универсальны. В зависимости от множества факторов диапазон 1-2 мс может на деле оказаться 1.1 — 1.9 мс.

Для того, чтобы регулятор и контроллер говорили абсолютно на одном языке существует процедура калибровки регуляторов. В ходе этой процедуры диапазоны регуляторов изменяются и становятся равными диапазону контроллера. Процедура зашита в программу каждого регулятора и включает в себя несколько простых шагов (шаги могут отличаться в зависимости от производителя — читайте инструкции!):

После этого в регулятор будут занесены соответствующие границы интервала. При попытке взлететь с некалиброванными регуляторами последствия могут оказаться неожиданными: от внезапного рывка квадрокоптера в ближайшее дерево до полной неподвижности моторов при любом значении газа.

PWM с точно таким же принципом использует и бортовой приемник. Это небольшое устройство, получающая сигналы радиоуправления с земли и передающая их в полетный контроллер. Чаще всего в полетном контроллере для каждого канала управления (газ, тангаж, крен и т.п.) имеется свой вход на который поступает PWM.

Раз между приемником и контроллером свои товарищеские PWM отношения, то их тоже придется калибровать: пульты с приемниками бывают разные со своими диапазонами работы. Контроллер должен уметь подстраиваться. Процедуру калибровки радио, в отличие от калибровки регуляторов нам придется создавать самим как часть полетный программы. Общий план калибровки такой:

Итак: во время калибровки радио полетный контроллер запоминает диапазоны приемника по всем каналам управления; во время калибровки регуляторов диапазон полетного контроллера заносится во все регуляторы.

Помимо программы для полетного контроллера необходима еще одна программа: интерфейс настройки полетного контроллера. Чаще всего им является программа для PC, которая соединяется с полетным контроллером по USB и позволяет пользователю настраивать и проверять полетную программу, например: запускать калибровку радио, настраивать параметры стабилизации, проверять работу датчиков, задавать маршрут полета на карте, определять поведение мультикоптера при потере сигнала и многое другое. Мы свой интерфейс настройки будем писать на C и Qt в виде консольной утилиты. Вот она, если заглянуть в будущее:

Смотрите про коптеры:  Почему квадрокоптер не взлетает, ремонт квадрокоптеров в Москве

Никто не застрахован от случайностей. Даже десятидюймовые пластиковые винты на маленьких моторах могут оставить кровавые синяки на коже, которые будут болеть еще неделю (проверено лично). Элементарно сделать себе новый макияж и прическу, если зацепить стик газа на пульте, пока несешь включенный квадрокоптер.

Поэтому полетный контроллер должен обеспечивать хоть какую-то безопасность: механизм armed/disarmed. Состояние квадрокоптера «disarmed» означает, что моторы отключены и даже команда полного газа с пульта не имеет никакого эффекта, хотя питание подано.

Состояние «armed» квадрокоптера означает, что команды с пульта выполняются полетным контроллером. В этом состоянии квадрокоптеры взлетают, летают и садятся. Квадрокоптер включается и должен сразу попасть в состояние disarmed на тот случай, если невнимальельный пилот включает его, когда стик газа на пульте находится не в нуле.

Чтобы перевести коптер в состояние «armed» пилоту необхоимо сделать какой-то заранее оговоренный жест стиками пульта. Часто этим жестом является удержание левого стика в правом нижнем углу (газ = 0%, рыскание = 100%) втечении пары секунд. После этого полетный контроллер делает хотя бы минимальную самопроверку и при ее успешном прохождении “армится” (к полету готов!)

О моторах, аккумуляторах, регуляторах, пропеллерах

Выбор комплектующих для мультикоптера — тема для целого цикла статей. Если вы собираетесь сделать свой первый квадрокоптер — сформулируйте, для чего он вам нужен, и воспользуйтесь советами бывалых или возьмите список комплектующих, который составил кто-то другой и успешно на нем летает.

И все же для общего понимания полезно знать основные моменты.

Аккумуляторы

Среди любителей и профессионалов многороторных систем наиболее распространены литий-полимерные аккумуляторы, как основные источники питания бортовой электроники и моторов. Их различают по емкости, напряжению и максимальной токоотдаче. Емкость, как обычно, измеряется в ампер-часах или миллиампер-часах. Напряжение измеряется в количестве «банок» аккумулятора. Одна «банка» — в среднем 3.7 вольт. Полностью заряженая «банка» — 4.2 вольта. Наиболее распространеты аккумуляторы с количеством банок от трех до шести. Максимальная токоотдача измеряется в амперах, а маркируется, например вот так: 25C. C — емкость аккумулятора, 25 — множитель. Если емкость равна 5 амперам, то такой аккумулятор может отдавать 25 * 5 = 125 ампер. Конечно же параметр токоотдачи лучше брать с запасом, но, в основном, чем он больше, тем дороже аккумулятор. Пример маркировки: 25C 3S 4500mah.

Каждая банка является отдельным аккумулятором. Все они спаяны последовательно. Для того чтобы равномерно заряжать все банки предусматривается баллансировочный разъем с доступом к каждой банке отдельно, и использутся специальные зарядные устройства.

Моторы, пропеллеры, регуляторы

Основной параметр бесколлекторного мотора — его kv. Это количество оборотов в минуту на каждый вольт поданного напряжения. Наиболее распространены моторы с kv от 300 до 1100. Kv ближе к 1000 обычно выбирают для малых квадрокоптеров (1-2 килограмма плюс 500 граммов полезной нагрузки) и ставят на них пластиковые пропеллеры до 12 дюймов в диаметре. На больших мультикоптерах (для поднятия хорошей и тяжелой фото-видео техники) или на долголетах (для рекордов по времени полета) обычно стоят моторы с низким kv (300-500) и огромными карбоновыми пропеллерами (15 — 20 дюймов в диаметре). Kv — не единственный важный параметр мотора: часто можно встретить целые таблицы зависимости мощности мотора и тяги от подаваемого напряжения и типа установленного пропеллера. Кроме того, каждый мотор рассчитан на свой диапазон напряжений (количество банок аккумулятора) и на свой максимальный ток. Если производитель пишет 3-4S, не стоит использовать его с 5S аккумуляторами. Это же касается и регуляторов.

Если мотор рассчитан на ток до 30А, то регулятор стоит рассчитывать на ток до 30 10А, чтобы не допускать перегревов. Некачественные или неподходящие регуляторы могут вызвать так называемые «срывы синхронизации» и остановку мотора в полете, и вы узнаете еще один мультироторный термин: “поймал планету.” Еще один важный момент — толщина и качество проводов. Неправильно рассчитанное сечение провода или плохой коннектор могут привести к пожару в воздухе.

Как видите, нюансов очень много. Я не перечислил даже половины, поэтому самому подобрать комплектующие для первого мультикоптера довольно трудно.

Второй этап

Траектория поворота налево через воображаемый центр перекрестка обеспечивает не только безопасность маневра, но и в полной мере отвечает требованиям ПДД.

Если поворот осуществляется через центр перекрестка, то получается, что Вы постоянно находитесь на своей правой стороне дороги, как до начала поворота, так и после него (рис. 14).

Рис. 14. Центр перекрестка как элемент траектории поворота налево

Приближаясь к центру перекрестка, Вам надо окончательно утвердиться в правильности выбора траектории движения относительно этого центра. А зависит траектория от… направления движения встречных машин!

Если встречный транспорт движется прямо или направо, то это никаким образом не влияет на траекторию движения Вашего автомобиля (рис. 15). Вы обязаны лишь уступить дорогу встречным машинам, для чего можно просто снизить скорость движения или полностью остановиться около воображаемого центра перекрестка. Но в любом случае следует сохранить траекторию, изображенную на рисунке 14.

Рис. 15. Где “уступить дорогу”?

А если встречная машина тоже хочет повернуть налево? К сожалению, ситуация с одновременным поворотом налево (и разворотом) в ПДД совсем не рассмотрена. Поэтому на дороге водители обычно руководствуются неписаным правилом: “При одновременном повороте налево – оставляй центр перекрестка между бортами машин”.

На больших перекрестках обычно это правый борт (рис. 16), а на маленьких – левый (рис. 17).

Получается, что центр перекрестка является той точкой, которая позволяет водителю выбрать безопасную траекторию поворота налево на любом перекрестке.

Рис. 16. Одновременный поворот налево на больших перекрестках

Рис. 17. Одновременный поворот налево на маленьких перекрестках

А как найти этот “центр” на реальном перекрестке? Ведь на асфальте не будет нарисовано никакой “жирной кляксы”!

Поверьте, найти центр несложно. Летом на сухом асфальте центр перекрестка явно просматривается в виде светло-серой “подушечки” специфической формы (рис. 18 и 19). Поскольку колеса машин на поворотах “чертят” черной резиной по асфальту, то нетронутый центр своей формой еще и подскажет Вам, с какой стороны на этом перекрестке принято его объезжать.

Рис. 18. Центр большого перекрестка

Рис. 19. Центр маленького перекрестка


А как найти этот “центр” на реальном перекрестке? Ведь на асфальте не будет нарисовано никакой “жирной кляксы”!

Поверьте, найти центр несложно. Летом на сухом асфальте центр перекрестка явно просматривается в виде светло-серой “подушечки” специфической формы (рис. 18 и 19). Поскольку колеса машин на поворотах “чертят” черной резиной по асфальту, то нетронутый центр своей формой еще и подскажет Вам, с какой стороны на этом перекрестке принято его объезжать.

Смотрите про коптеры:  Ардуино гироскоп: варианты подключения, библиотеки, код - Electronic Parts

Зимой центр перекрестка виден еще лучше, чем летом, там лежит нетронутый снег, чуть более чистый, чем вокруг. Во время дождя центр перекрестка тоже неплохо виден – он блестит.

На рисунке 18 изображен центр большого перекрестка, на котором при одновременном повороте налево водители встречных машин немного не доезжают до центра.


На небольших перекрестках, когда водители переезжают центр, образуется другая “подушечка”, по форме близкая к обычному кругу (рис. 19).

Поворот налево через воображаемый центр перекрестка обеспечивает безопасность маневра.

Итак, центр перекрестка мы нашли, разобрались, с какой стороны будем его объезжать, уступили при необходимости встречному транспорту, а что дальше? Дальше надо выезжать с перекрестка.

Дрон не подключается к мобильному телефону или контроллеру.

Решение 1: Первое, что вам следует попробовать, — это сбросить Wi-Fi Anafi. Этот процесс не вернет ваш беспилотник к заводским настройкам, но он будет полностью обновлен. Вы можете сделать это, выполнив следующие действия.

  • Во-первых, включите свой беспилотник.
  • Нажмите и удерживайте кнопку питания в течение 8 секунд. Красные огоньки начнут включаться один за другим. Как только все 4 индикатора загорятся, можно безопасно отпустить кнопку.
  • Затем WI-FI дрона перезагрузится. При перезагрузке он также создаст TXT-файл на microSD, в котором будет указан пароль WI-FI дронов.
  • Если это не сработает, есть другое решение, которое вы можете попробовать.

    Решение 2: Это решение было опубликовано самими Parrot. Просто убедитесь, что вы создали резервную копию любого носителя. Это решение навсегда сохранит все файлы, включая носители на FreeFlight 6, которые не были скопированы. Поэтому убедитесь, что вы сделали резервную копию всего, что хотите сохранить!

    • Давайте сразу перейдем ко второму решению для подключения Anafi.
    • Во-первых, вам нужно будет выключить свой беспилотник, закрыть свой Skycontroller и отключить контроллер от вашего мобильного телефона.
    • Затем вам нужно будет перезагрузить телефон и переключить его в режим полета. Убедитесь, что Bluetooth и Wi-Fi отключены.
    • Теперь вам нужно будет настроить свой беспилотник так, как вы обычно делаете перед полетом.
    • Но на этот раз используйте другой кабель при подключении Skycontroller 3 к вашему мобильному устройству.
    • Если приложение FreeFlight 6 автоматически запускается после выполнения вышеуказанного, это означает, что соединение между приложением FreeFlight 6 вашего мобильного устройства и Skycontroller 3 было восстановлено.
    • Если использование другого кабеля не удается, попробуйте удалить приложение FreeFlight 6 и переустановить его снова. Обновление на вашем телефоне могло повлиять на разрешения приложения. ВАЖНО, что этот шаг приведет к удалению всех имеющихся у вас носителей, для которых не была создана резервная копия.
    • Если после выполнения описанных выше действий он все еще не работает, попробуйте использовать другой мобильный телефон или даже Ipad. Если ничего, то проблема, вероятно, лежит немного глубже. Я бы рекомендовал обратиться в службу поддержки.

      Видео

Как калибровать квадрокоптер syma

Принципиально триммирование и настройка подобных дронов не отличается от описанной выше процедуры. Ее можно легко провести собственными силами с помощью инструкции, прилагаемой к коптеру. Также обратим внимание, что модели Syma оснащены устройством, контролирующим уровень заряда аккумулятора.

При приближении последнего к критическому уровню дрон самостоятельно снижается до безопасной высоты, что предупредит его повреждение при полной разрядке и падении на землю. Про этот момент нужно обязательно помнить и если не удается произвести настройку квадрокоптера, то обратите внимание на уровень заряда.

Как калибровать квадрокоптер Syma

Сам процесс калибровки и триммирования не отличается от моделей других производителей. Для начала нужно запустить дрон на высоту чуть выше полуметра и понаблюдать за ним. Если происходит самопроизвольное смещение, то нужно подкорректировать, учитывая следующие моменты:

  • при вращении влево триммер под левым джойстиком управления нужно медленно сдвигать вправо до момента прекращения подобного движения и на оборот;
  • при движении аппарата вперед или назад нужно передвигать триммер под правым джойстиком также в противоположном направлении.

Обратите внимание, что передвигать триммер нужно очень медленно из-за риска перестараться и необходимости откалибровать его уже в обратном направлении.

Как проводят калибровку

Для настройки квадрокоптера необходимо выполнить несколько шагов.Первый этап основан на подготовке к полету. Необходимо установить аккумулятор (если батарея не встроенная) и расположить квадрокоптер на ровной поверхности. Затем включить дрон и подождать секунд 10 для автоматической настройки гироскопов.

  • 3-axis – включить пульт и подождать около 7 секунд. Повторяющиеся короткие сигналы сообщают о процессе подключения. Длинный сигнал означает об окончании процесса и успешной связи с квадрокоптером.
  • 6-axis – включить пульт и поднять стик газа до упора вверх, а затем сразу вниз. Звуковой сигнал будет означать, что произошла привязка пульта к квадрокоптеру.

На втором этапе необходимо разобраться в функциях пульта управления. Для перемещения дрона в горизонтальной оси необходимо использовать стик справа (крен вбок и наклон вперед), а движение по вертикальной оси обеспечивается стиком слева. Пробный запуск дрона проводят на открытой местности с минимальным количеством препятствий.

Третий этап основан на выявлении нарушений полета и проведении триммирования джойстиков. Чтобы правильно настроить квадрокоптер необходимо выяснить, какой конкретно стик вызывает нарушение:

  • наклон вперед и назад вызывает левый рычаг;
  • крен влево и вправо обеспечивает правый стик;
  • наклон и крен – значит калибровать необходимо оба рычага.

https://www.youtube.com/watch?v=gOUQiB2gIuY

Калибровка проводится на высоте более 50 сантиметров, иначе полет осуществляется за счет воздушной подушки, образуемой винтами. Выявить нарушения на данной высоте не представляется возможным.

Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

На четвертом этапе производится механическая или автоматическая калибровка, а также перенастройка гироскопов. Триммирование проводится обязательно в воздухе, а настройка гироскопов на ровной поверхности. Гироскоп регулируется выполнением комбинации стиков, которые различаются в зависимости от модели.

Квадрокоптер болтает при взлете. проблемы с компасом?

Только что собрал свой первый квадрокоптер, поставил контроллер Crius AIOP v2 с последней MultiWii. Вроде все настроил, подключил питание, проверил направление вращения винтов, правильные ли винты вращаются, но как только коптер оторвался от земли, его начало болтать из стороны в сторону и он, естественно, упал. Пробовал перезапускать, все то же самое. В утилите для настройки MultiWii заметил странности в работе компаса и барометра. Показания барометра немного скачут (это, наверное, нормально). Показания компаса ведут себя странно. Если квадрокоптер перемещается медленно, то все нормально, но как только он начинает перемещаться чуть быстрее, начинаются проблемы. Компас показывает не туда и начинает подозрительно вращаться. Гироскоп и акселерометр работают идеально. Может отключить внутренний компас и потом поставить внешний? Заранее спасибо за ответ.

Математика стабилизации, пид-регуляторы (pid)

Если вы решили заняться мультикоптерами, то рано или поздно вам придется столкнуться с настройкой ПИД-регулятора, поскольку этот математический аппарат применяется почти во всех задачах стабилизации: стабилизация углов квадрокоптера в воздухе, полет и удержание позиции по GPS, удержание высоты по барометру, бесколлекторные механизмы стабилизации видеокамеры в полете (подвес камеры).

Вы приобретаете двухосевой подвес для камеры, ставите туда, например, GoPro, включаете и вместо стабилизации получаете конвульсии, вибрации и дергания, хотя все датчики откалиброваны и механические проблемы устранены. Причина — неверные параметры ПИД-регуляторов.

Смотрите про коптеры:  10 лучших дронов с камерой с АлиЭкспресс – рейтинг 2021

Вы собираете мультикоптер, калибруете датчики, регуляторы, радио, все проверяете, пытаетесь взлететь, а он такой унылый в воздухе, что его даже легким ветерком переворачивает. Или наоборот: он такой резкий, что внезапно срывается с места и крутит тройное сальто без разрешения. Причина все та же: параметры ПИД-регуляторов.

Для многих устройств использующих ПИД-регуляторы существуют инструкции по настройке, а то и несколько в добавок к многочисленным видеонструкциям от самих пользователей. Но чтобы легче ориентироваться в этом многообразии полезно понимать, как же внутри устроены эти регуляторы.

Кроме того, мы же собираемся писать собственную систему стабилизации квадрокоптера! Предлагаю вместе со мной самим заново «изобрести» и «на пальцах» понять формулу ПИД-регулятора. Для тех, кому больше нравится сухой математический язык, я рекомендую Википедию, английскую статью, т.к. в русской пока не так подробно изложен материал.

Будем рассматривать квадрокоптер в двумерном пространстве, где у него есть только один угол — угол крена, и два мотора: левый и правый.

В полетный контроллер непрерывно поступают команды с земли: «крен 30 градусов», «крен -10 градусов», «крен 0 градусов (держать горизонт)»; его задача — как можно быстрее и точнее их выполнять с помощью моторов с учетом: ветра, неравномерного распределения веса квадрокоптера, неравномерного износа моторов, инерции квадрокоптера и т.п.

Таким образом, полетный контроллер должен непрерывно решать задачу, какую скорость вращения подавать на каждый мотор с учетом текущего значения угла крена и требуемого. Непрерывно — это, конечно, громко сказано. Все зависит от вычислительных возможностей конкретного железа.

На Adruino вполне можно одну итерацию цикла обработки и управления уместить в 10 миллисекунд. Это значит, что раз в 10 миллисекунд будут считываться показания углов квадрокоптера, и на их основе будут отправляться управляющие сигналы к моторам. Эти 10 миллисекунд называют периодом регулирования. Понятно, что чем он меньше, тем чаще и точнее происходит регулирование.

Уровень газа поступает из приемника в контроллер. Обозначим его Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

Чем больше разность между желаемым углом крена и текущим, тем сильнее должна быть реакция, тем быстрее левый мотор должен закрутиться относительно правого. Если это записать с использованием наших обозначений:

Здесь P — коэффициент пропорциональности. Чем он больше, тем сильнее будет реакция, тем резче квадрокоптер будет реагировать на отклонение от требуемого угла крена. Эта интуитивно понятная и простая формула описывает работу пропорционального регулятора.

За несколько десятков миллисекунд (несколько итераций цикла обработки) под воздействием пропорционального регулятора квадрокоптер вернется в требуемое (в данном случае горизонтальное) положение. Все это время ошибка Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

где D — настраиваемый коэффициент: чем он больше, тем сильнее останавливающее усилие. Из школьного курса физики всплывают смутные воспоминания, что скорость изменения любой величины — производная этой величины по времени:

И вот пропорциональный регулятор превращается в пропорционально-дифференциальный (пропорциональное слагаемое и дифференциальное):

Ошибку Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

Теперь у нас есть пропорционально-дифференциальный регулятор в плоском «бикоптере», но осталась еще одна проблема. Пусть левый край будет весить чуть больше правого, или, что то же самое, левый мотор работает чуть хуже правого. Квадрокоптер чуть наклонен влево и не поворачивается обратно: дифференциальное слагаемое равно нулю, а пропорциональное слагаемое хоть и принимает положительное значение, но его не хватает, чтобы вернуть квадрокоптер в горизонтальное положение, ведь левый край весит чуть больше правого. Как следствие — квадрокоптер будет все время тянуть влево.

Необходим механизм, который бы отслеживал такие отклонения и исправлял их. Характерной особенностью таких ошибок является то, что они прявляют себя со временем. На помощь приходит интегральное слагаемое. Оно хранит сумму всех ошибкок Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

где T — текущий момент времени.
Пришло время записать окончательную формулу пропорционально-интергрально-дифференциального регулятора:

где Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)Дрон не подключается к приложению и контроллеру (Решение)

Существует несколько ее вариаций, например, можно ограничить модуль интегрального слагаемого, чтобы он не превысил определенный допустимый порог (мы так и будем делать).

Третий этап


И опять выход из поворота сложнее, чем при повороте направо.

Приближаясь к перекрестку, желательно спланировать все три этапа поворота. Но, как Вы только что узнали, в зависимости от ситуации в конкретном случае возможна корректировка траектории движения около центра перекрестка. Выбор траектории движения на выходе из поворота тоже зависит от конкретных условий.

Если дорога, на которую Вы поворачиваете, имеет в данном направлении не более двух полос, то выход из поворота заключается лишь в выборе плавной траектории движения, заканчивающейся на одной из этих полос (рис. 20 и 21).

Рис. 20. Одна полоса движения

Рис. 21. Две полосы движения

Другое дело, если дорога имеет три и более полос движения в данном направлении. В этом случае, еще не доезжая до центра перекрестка, Вам следует заранее выбрать Вашу личную полосу и направить свой автомобиль по понятной другим водителям плавной траектории именно на эту полосу (рис. 22).

Рис. 22. Поворот налево на дорогу с тремя полосами


Выезд с перекрестка при повороте налево разрешен на любую полосу той дороги, на которую Вы поворачиваете, но при этом нельзя забывать, что движение по крайней левой полосе имеет ряд ограничений (см. п. 9.4 ПДД).

Правильный выбор полосы, еще до того как Вы на нее выедете, очень важен. Ошибка с выбором полосы движения приводит к последующим вынужденным перестроениям, что не доставляет удовольствия ни “новичкам”, ни “старичкам”.

К сожалению, в статистике дорожно-транспортных происшествий есть одно неофициальное выражение: “При повороте налево водитель срезал угол” (рис. 23).

Рис. 23. Водитель “срезал” угол


Некоторые водители из понятных только им соображений не доезжают до центра перекрестка, “срезая” большую часть пути практически по прямой линии. При этом вероятность закончить поворот у них уменьшается ровно на 50%.

Если сегодня другие водители успели увидеть такого “шустрика” и увернулись от него, то завтра водителю какого-нибудь грузовика будет лень нажимать на тормоз и он “воспитает” нарушителя (рис. 23).

Это был пример сознательного нарушения ПДД, но есть и другие водители, которые не совсем осознают, что они делают.


То, что изображено на рисунке 24 красным цветом, не придумано, это можно увидеть на реальной дороге!

Рис. 24. Классическая ошибка “новичка”

Происходят такие “чудеса” тогда, когда “новичок” в движении пытается “выждать” встречную машину. Вместо того чтобы спокойно остановиться у центра перекрестка и там ожидать встречный транспорт, неопытный водитель, сам того не осознавая, продолжает “ползти” дальше мимо центра перекрестка. А потом (можно смеяться или плакать) выделывает такие “кренделя”, что не каждый профессионал сможет их повторить.


Вывод будет очень простой – траекторию, выбранную в соответствии с ПДД и логикой, надо удерживать на протяжении всего маневра, независимо от возможных остановок на пути движения.

Отклонение от траектории движения, определенной спецификой конкретного места на дороге является одним из первых признаков предстоящей аварии.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector