FPV Квадрокоптер: Фильтрация в Betaflight

Раздел 1. что такое fpv квадрокоптер. базовые знания о квадрокоптерах и как летать на квадрокоптере.

В этом разделе вы найдете базовую информацию о дронах, квадрокоптерах, мультикоптерах и так далее. Это начало начал, чтобы узнать о терминах, базовых принципах и начать летать не потратив лишних денег. Если вы не знаете как начать летать, какие бывают симуляторы для тренировок, то этот раздел для вас.

1. Что такое дрон? (Также, у нас есть упрощенная статья: что такое квадрокоптер?)
2. Курсовая FPV камера, что это и для чего
3. Сколько это стоит? Пример сборки квадрокоптера, которая позволить вам понять примерный бюджет.
4. Топ недорогих квадрокоптеров 2020, рейтинг топ 15
5. FPV полеты, правила безопасности и основы знаний
6. Термины и терминология
7. FPV симуляторы, краткий обзор
   6.1 Конвертер SBUS в USB для FPV симулятора своими руками
8. Как подключить Taranis и FlySky к Windows 10 для полетов в симуляторе
9. Как летать на квадрокоптере? С чего начать и как управлять?
10. Серия уроков обучения полетам на гоночных квадрокоптерах

Introduction

On my yourney though hundreds of videos, tutorials and manuals (Bardwell, UAV Tech, JohnnyFPV, Mr. Steele, Le Drib, RotorRiot (sorry, for the missed ones) and wrote down their suggestions). This is the result of my notes. It should provide the least necessary but most compressed information to start tuning and setting your Quadcopter.
In my case I use the widely spread Taranis X7 remote control.

I am a freestyle pilot, so keep in mind, that these settings are in this scope (more smooth, softer flight behaviour).

Absolute control

Good for windy days
1-5 (10) may best experience

Advantages:

• adjustable per axis
• directly calculates off RC-Rate
  • (derivative = magnitude of slope)
• no gyro noise influence
• no additional D-term latency
• works on yaw (w/o d-term)
• provides a better fundamental for future development (cleaner)

Always check motors temperature after changing any filter

• You have to add filters because you get hot motors (Too much noise)
• Each filter delays, they more filter, the more muddy

Analysis tools

• Blackbox Explorer
• PID Toolbox
• Plasmatree
• blackbox-tools

Antigravity

Fixes the problem when you move throttle stick rapidly, to tilt the quad up or down the nose.
0 – 30

Anti Gravity boosts the I term when fast throttle changes are detected. Higher gain values provide stability and better attitude hold when you pump the throttle.

• Throttle Mid 0.5
• Throttle expo 0

Banggood parcel / shipping

Priority Direct seems to get imported to Europe legally and then re-shipped from .nl. Very fast. It bypasses any tax charges for parcels from outside EU.

European Direct is the same as Priority Direct, it ships with a parcel company instead of regular mail, I have personally had some trouble getting these packages.

Default Shipping everything that’s non taxable (shipments <E21 over here) and I can wait for, I do with the default free shipping.
Air Parcel Register Chinese airmail, will not always taxed.

EMS will get taxed but the service charge for the tax handling should be included in the shipping price.

Expedited Shipping parcel service that charges a fairly high service charge for customs and tax handling.

Batteries / lipo values

Here are some suggested ranges based on tests.

For your radio:

Bidirectional dshot

Update BLHeli && Upgrade to latest Firmware
Count your Magnets on motors and type that in Betaflight Configurator
Set Dhsot 300/600
go to Motors tab, connect your Battery and look that error rate (percentage) MUST be 0% (100% if Batt not connected)
OG to Filter settings and Switch on Gyro RPM Filter
Harmonics 1 (most cases) (BUT YOU SHOULD SET IT TO 3 )

you can now use dynamic notch to watch something else (noise) than the motors (loose cables, screws,…)
Set Dyn filter range to “low”
Q to 200

Make a slight test flight, if motors cool or slighly warm you can reduce filter by move “Gyro Filter Multiplier” and “D term Filter muliplier” to the right (less filtering)
Do not use very new props (to prevent too less filtering)

Blheli settings

Basically, this is it!

• PWM Frequency: 48KHz for freestyle; Default (or higher) for racing
• Motor Timing: 22 or Auto for freestyle; 25 (or higher) for racing
• ESC Protocol: DShot1200 or Multishot

C (constantly discharge)

2600mAh (2.6Ah) and a C rating of 55C 55 * 2.6 = max constant output, which is 143A.

5C / 1300mAh == 5x 1,3 == 5,6A

Cell capacity / percentage

voltage chart vs remaining capacity.

Channel mapping

TAER Throttle/Aileron(Roll)/Elevator(Pit)/Rudder(Yaw)TRPY

Crossfire

CF Nano RX:

• Ch1 – RX
• Ch2 – TX
• Ch4 – LQ (for RSSI)

D min

Set the lowest D-term, it then get dymacially increased (to PID’s maximum D-term) on sharper stick movements

D Min provides a way to have a lower level of D in normal flight and a higher level for quick maneuvers that might cause overshoot, like flips and rolls. It also brings D up during prop wash. Gain adjusts how fast D gets up to its maximum value and is based on gyro to determine sharp moves and propwash events. Advance makes D go up earlier by using setpoint instead of gyro to determine sharp moves.

D term фильтрация

Как было сказано выше, D способен приумножать шумы от гироскопа, по этому в Betaflight есть фильтрация D. Ниже на грификах видно уровень шума до фильтрации и после.

В сообществе нет четкого понимания, стоит ли сильно фильтровать D или нет. Но есть правило горячих моторов, чем меньше фильтрация и чем выше D, тем сильней они греются и могут даже сгореть. Но и в обратную сторону мы получаем задержку.

Debug mode (to log filter on logger)

Mostly set debug_mode = GYRO_SCALED could be used.

• get debug

• set gyro_filter_debug_axis = ROLL

• set rc_smoothing_debug_axis = ROLL

• set acro_trainer_debug_axis = ROLL

• set osd_debug_pos = 2049

• set debug_mode = GYRO_SCALED

• set debug_mode=gyro_raw

• set debug_mode=notch

• set debug_mode=fft

• set debug_mode=gyro

• set debug_mode=dfilter

• If PID-error is Zero, you have a perfectly tuned quad (also if in windy condition)

• D-term should be soft (not noisy), otherwise you cant handle Propwash

Default / optimal flight performance:

gyro_lowpass = 100
dterm_lowpass = 110
gyro_lpf = OFF

Default startoff settings

• Gyro update freq 8k
• PID Loop freq 8k sampling
• Airmode ALWAYS ON
• Antigravity gain ON
• Dynamic Filter ON
• Filter (turn notch filters off)
• PID: Add “your” rates as a reference
• Blackbox: 2-4k sampling
• Bardwell’s starting rates (mostly 5″ copters):

Difference to regular settings

diff

D-term (dangerous) (dampening)

Too high D-gain can burn your motors!
D-gain works as a damper and reduces the over-correcting and overshoots caused by P-term. Like a shock absorber stops the suspension from being bouncy, adding D-gain can “soften” and counteract the oscillations caused by excessive P-gain, as well as minimizing propwash oscillations.

When D-term is too low, your quad will have bad bounce-backs at the end of a flip or roll, and you will also experience the worst propwash oscillations in vertical descents.
Increasing D-gain can improve these problems, however, an excessive D-gain value can introduce vibration in your quadcopter because it amplifies the noise in the system. Eventually this will lead to motor overheat and quad oscillation.

Another side effect of excessive D-term is the decrease in the quad’s response, this effect is often described as “mushy”.

set debug_mode=d_min

• Proportial to the change in magnitude of error

• Anticipates the future state of the system based on its current movement

• It reduces the P-term overshoot and oscillation (damping effect)

• But accelerates the P term too!

• Amplifies noise (vibration) in the system

  1. motors make vibrations
  2. vibration comes to gyro
  3. D-Term amplifies the vibrations
  4. motors burn up

• low-pass filter on the D-term is mandatory to remove high-frequency noise

• reduces the effect of P-term oscillations

• allows higher P-gain (for sharper handling) without excess oscillation

• The only PID-term that can respond quickly enough to handle fast-changing situations like propwash oscillation

• Is the only PID-term that can and will smoke motors if you are not careful

• always to raise D-gain in relatively small increments

• always do a short test flight and check for hot motors after raising D gain!

D-term lowpass

• Most in need of filtering

• Too low makes more delay

• PT1 = at least one (faster, better propwash handling)

• (you should not use BIQUAD – Bardwell said, UAF-Tech said PT1 is not good enough, BIQUAD has more lag but is stronger)

D-term notch

• If your motors get hot after 30s – 1m flight, then you maybe need a D-term notch.
• When hardware condition is not good (propeller and motor vibrations) you can switch on.
• Disable it if you wanna tune till the end

Dyn_filter_range

• Low (1kHz sampling)
  • 83Hz to 500Hz
  • lower min = 67 Hz | Ctr Min 83Hz
  • bigger Low RPM QUads (6″ props or low KV quads)
• Medium (1.3KHz sampling)
  • 110Hz to 660Hz
  • lower min = 89Hz | Ctr min = 110Hz
  • normal 4s 5″ quads”
• High (2KHz sampling)
  • 166Hz to 900Hz
  • lower min = 133Hz | Ctr min = 166Hz
  • smaller <3″ Quads | High KV | 5 on 6S

Dynamic filter (mostly off)

If you have use Dynamic Filter on, then (UAV Tech suggests) turn off Gyro Notch Filter 1 and 2 (they got “replaced” by the dynamic filter”)

Dynamic notch filter on

You can always switch it on
(mid 100 – 400Hz) Motor noise filter / READS the ESC motor speed and let follow the filter to it (it is not “static”, it “moves” with the speed of the motors)

(Gyro Low pass < 90Hz)

Width could be 20-40 (suggested by UAV-Tech)

Feedforward

F-gain is only active during stick movements and is responsible for the responsiveness of the craft.
To put it simply, if you want sharper response, increase F gain. If you want smoother ending of a rapid movement, increase D gain. The more D, the smoother everything will be, the more F, the more control you will have.

If you have oscillation in Yaw, you can try higher F and I values, then drop P to maintain the responsiveness while keeping oscillations caused by P gain to a minimum.

The faster the sticks are moving, the more FeedForward we get. FeedForward helps P drive the quad into turns. Unlike P, FeedForward cannot cause oscillation, no matter how much FF is added.

With FeedForward, we get better stick responsiveness without pushing P so high as to cause wobbles. It also reduces the delay time between input and response. Less delay means less error and less I windup/overshoot. It is great for racing, LOS and radical freestyle flying. It isn’t great for cinematic HD.

Too much causes:

• overshoot at the start of a flip, particularly when the sticks hit 100% travel
• exaggerated responsiveness to RC steps
• amplification of shaking when the pilot is cold or nervous
• spikes in the motor traces and brief shakes with big RC steps
• gyro getting ahead of setpoint

Feedforward transition / old way: setpoint weight

• feedforward == Setpoint Weight
• low is more smoother / sluggish
• Raise FF if it feels to stiff / decrease cutoff
• Add more sharp movement when stick is changing fast
• otherwise it is more soft
• 70 – 200 for example

Freestyle pilots love more smooth movements, so lower it.it could be very helpful on yaw axis

0.15 means the center 15% of my stick travel are softer.

FeedForward provides ‘dynamic stick boost’ or ‘dynamic stick responsiveness’. It pushes the quad quicker into turns when the sticks are moved quickly. With feedforward, the faster the sticks are moved, the bigger the push. And it doesn’t wait for any error to develop, the response is instantaneous.

The feedforward effect is attenuated around centre sticks by the transition parameter, so the quad can be made more damped (less twitchy) around centre for freestyle type flying by setting transition to 0.5 or 0.1 as usual, but for racing and for direct responses it’s best to leave transition at 0.

Zero FeedForward allows D-term to dampen the quad all the time, even when the quad is instructed to turn quickly.

Too much FeedForward may make the quad too twitchy, and may cause overshoot.

[D-gain]/26 x [setpoint] x 100 = FF gain

set f_ptich = 100
set f_roll = 100

beacon RX_SET
set small_angle = 180
set pid_process_denom = 1
set vbat_pid_gain = ON
feature ANTI_GRAVITY

set gyro_lowpass2_hz = 0
set dyn_filter_range = HIGH
set dshot_idle_value = 250

Ff_boost

This is a fantastic new feature that markedly reduces delay in fast setpoint changes.

Filter

If your quad “bumps” or “flip out” or fly away, you may have too less filtering

1. Reduce Filtering for better propwash handling
2. Raise D-Gain about 5 points
3. Each filter introduces delay/lag

Gyro lowpass

• Look in Betaflight-Blackbox-Explorer or PID-Toolbox where to set the Lowpass frequency

Gyro notch filters

• Mostly everyone does not need Gyro notch filters.
• Could be switched off if motors not getting hot after disabled them.

Integrated yaw

Integrated Yaw is a feature which corrects a fundamental issue with quad control: while the pitch and roll axis are controlled by the thrust differentials the props generate yaw is different. Integrated Yaw fixes this by integrating the output of the yaw pid before applying them to the mixer.

I-term

• below zero your quad is more heavy to the right
• above zero your quad is more heavy to the left
• could also occour on windy days (force from outside)
• is your gyro multiplied by a gain

I-term (integral)

I term determines how hard the FC works to hold the drone’s attitude against external forces, such as wind and off-centered CG.

Think of it as the stiffness setting in the stall motion of your quadcopter, and how well it holds its attitude.

I-term relax

Reduces I accumulation on fast stick movements. It markedly reduces I bounce-back after flips or rolls, and allows higher levels of I than before. Typically I can be increased by 50% or more, which improves directional stability while flying in turbulent air or when approaching gates at high speed.

• LOW -> more looser feeling (10) (even without feedforward)
• HIGH -> more stiff (especially for freestyle tracking moves)
• I-term relax on = less bounce backs at the end of flips and rolls
• you feel it on racing type settings

Freestyle:

• 10 Cutoff
• Gyro
  Race:
• 20 Cutoff
• Setpoint

I-term relax cutoff

• lower for for looser stick-feel instead of high feedforward
• it’s not stiff anymore
• 20 default, 15 – 10

I-term relax type

Limits the accumulation of I Term when fast movements happen. This helps specially to reduce the bounceback at the end of rolls and other fast movements. You can choose the axes in which this is active, and if the fast movement is detectd using the Gyro or the Setpoint (stick).

• Gyro = more for Freestyle pilots (good at bouncebacks, bad in turns)
  • uses a high-pass filter based on rate of change stick movements
• Setpoint = more better for racers and all around (bad in bouncebacks, better in turns) (but try for yourself)
  • better landing after flips

I-term rotation

Rotates the current I Term vector properly to other axes as the quad rotates when yawing continuously during rolls and when performing funnels and other tricks. Very appreciated by LOS acro pilots.

Low pass

Фильтры

Как показывает предыдущий график — сигнал от гироскопа содержит информацию от 0 Гц до 1000 Гц, но нас интересует только диапазон 0-80 Гц, поскольку это фактическое движение квадрокоптера, о котором должен знать PID-контроллер. Таким образом, нам нужно решение для фильтрации, чтобы позволить низким частотам проходить через PID-контроллер, в то же время ослабляя высокие частоты, и для этого мы можем использовать фильтр Low Pass (Низких частот).

Фильтры нижних частот пропускают низкочастотный сигнал и ослабляют высокие частоты, которые в основном являются просто шумом.

Устанавливается частота среза, и контроллер просто уменьшает сигналы выше этой частоты. Кривая затухания позволяет не срезать все под чистую, а чем выше частота шума, тем сильней происходит его затухание, плавно.

Часто пилоты допускают ошибку устанавливая такой фильтр на той же частоте, что и видимый шум. Например на 200Hz. Поскольку фильтр плавно ослабляет шум, установка такого фильтра не даст особого результата. Фильтр стоит устанавливать на более низкие частоты. Возможно, даже на 80Hz.

Чем ниже вы устанавливаете такой фильтр, тем больше фильтрации происходит

Устанавливая фильтрацию, следует помнить об одной простой вещи. Чем больше фильтрации тем больше задержка. Понятное дело, что она в миллисекундах и не значительная, но для PID-контроллера это критично. Так как он начнет реагировать на события позже, а это значит, что он будет пытаться выровнять квадракоптер в прошлом 🙂

Mamba f405 (furyf4osd)

• 1kohm resistor
• resource LED_STRIP 1 NONE
• resource CAMERA_CONTROL 1 A00
• set camera_control_ref_voltage = 300
• set camera_control_key_delay = 150
• set camera_control_internal_resistance = 100

camera_control_button_resistance = 450,270,150,68,0

Master

set vtx_power = 500 set vtx_band = 3 set vtx_channel = 3 set vtx_freq = 5665

Mems гироскоп

У каждого квадрокоптера есть FC — Flight Controller, который по сути является мозгами. На этих контроллерах так же присутствует цифровой чип, который часто называют gyro — гироскоп. Это сенсор, который чувствует движение. Он содержит в себе маленькое електро-механическое устройство, которое так и называется — MEMS (Micro Electro Mechanical System).

Внутри этого устройства расположены механически резонирующие «вилки». Эти вилки, расположены по всем трем осям (pitch, roll, yaw) и двигаясь (механическая часть) создают флуктуации вольтажа (электрическая часть).

Флуктуации (колебания) вольтажа, по факту являются аналоговыми волнами, которые преобразуются в цифровую информацию для обработки полетным контроллером. Когда мы говорим 8k gyro, это значит, что 8000 раз в секунду, аналоговый сигнал превращается в цифровой и обрабатывается контроллером, прошивкой, в данном случае Betaflight.

Motor 1

Set Music On
Set Gen. Length 5
Set Gen. Interval 0
Paste these notes:
C6 8 G5 8 C6 8 E6 8 G6 8 C7 8 G6 8 G#5 8 C6 8 D#6 8 G#6 8 D#6 8 G#6 8 C7 8 D#7 8 G#7 8 D#7 8 D6 8 F6 8 A#6 8 F6 8 A#6 8 D7 8 F7 8 D7 8 F7 8 A#7 8 F7 8

Motors

3800 is fine.
Sweet spot for these whoops is 1407 or 1507 and 3600/3800kv on 4s.
2800-3100kv if going 6s.

Notch фильтр

Notch переводится как зарубка, собственно это примерно так и выглядит:

Фильтра откидывают часть шума ниже и часть шума выше. Начиная с Betaflight 3.1 эти фильтры являются динамическими, и подстраиваются под различный шум.

Фильтра используются в связке с Low Pass фильтрами, но используются уже для фильтрации шумов от моторов, которые находятся выше.

Oszillations

• Regular to the fixed freqzency = P-term issue
• Randomly / irregular Vibration could be D-term (amplifies noise)
• Props (punch throttle) oszillation higher frequency

Pid error

• is the offset of your setpoint and gyro
• the “perfect tuned quad” always has zero PID error
• gyro should exactly track setpoint
• biggest errors occour if you start a sharp pitch or roll
• propwash also generates PID error
• drives the PID

Pid sum

• is the Setpoint minus Gyro

Pid-tuning in a nutshell

• Raise P till quad is “sharp”
• Raise D till it’s soft enough
• Raise I till (too much looses control (slow response)
• if oscillation is fast, reduce D
• if oscillation is slow, raise D (or lower P)

If you try to explore errors in a Blackbox Tool, set FF (FeedForward) to zero (disable it)!

P -> Higher makes Quad more sharp (oszillates if too high or low)
I -> High Makes the quad more digital / mechanical (measures errors) holds the attitude better if raised
D -> High values dampes the P (works against P, flattens the curve) D-term relates on the gyro measurements

Pins / resource

• resource
• resource showresource list (bf 3.x) then it shows which Pins are used (Example: LedStrip, I2C)
• resource i2c_scl 1 none unassign current I2C
• resource led_strip 1 none unassign current LedStrip
• resouce camera_control B06 Whatever your PIN ID you have
• resource list check if your change is applied
• set camera_control_key_delay = 125
• save

Propwash

• change ratio between P/D
• Lower P and Raise De (raise d makes motors hotter)
• Or use feedforward

P-term

P gain determines how hard the flight controller works to correct error to achieve the desired flight path (i.e. where the pilot wants the quad to go by moving the transmitter sticks).

Think of it as a sensitivity and responsiveness setting. The snappy response provided with a high P gain can even make it feel like you have increased your rates.

Generally speaking, higher P gain means sharper control while low P gain means softer control.

If P is too high, the quadcopter becomes too sensitive and tends to over-correct, eventually it will cause overshoots, and you will have high frequency oscillations.

You can lower P to reduce the oscillations, but reduce it too much and your quadcopter will start to feel sloppy.

• It is proportional to the magnitude of error (setpoint and gyro).

• Bigger error means push harder to get to the setpoint

• Smaller error means keep trying but don’t push as hard

• zero error means do nothing

• The primary determinant of your copter’s flight-feel and handling

• High P-gain means the copter accelerates harder to reach the target rotational rate

• Higher P-gain feels sharper

• Lower P-gain feels softer

• too high P-gain results in more (slow, sluggish) oscillation

Radio frequencies and systems

• Taranis 2,4Ghz (factory standard)
• Crossfire 900MHz (longer range / more expensive)

Radio setup

VFAS = Voltage of Flight Controller

Rc smoothing

• Smoothing Type = Filter
• Ch Smoothed = RPYT
• If you dont smooth on Y then you cant have ff on yaw
• Input cuttoffType = AUTO
• Input FilterType = BIQUAD
• Derivative CutoffType = AUTO
• Derivative FilterType = BIQUAD

Remap motors

type resource

Example: Lets say 1 and 4 are wrong

resource MOTOR 1 B01
resource MOTOR 2 A02
resource MOTOR 3 A03
resource MOTOR 4 B00

then unset 1 and 4
and remap them by:

resource MOTOR 1 none resource MOTOR 4 none resource MOTOR 1 B00 resource MOTOR 4 B01 save

Done

Rpm filter

Так вот, собственно, что новое я стал использовать, так это RPM фильтрацию. Она работает за счет двух стороннего протокола DSHOT который позволяет полетному контроллеру узнать точное количество оборотов конкретного мотора. И уже на основании этих данных применяется фильтрация.

Если моторы греются, то это проблема. Горячие моторы могут быть признаком того, что на моторы попадает много шума и они пытаются реагировать на вибрации так часто, что начинает выделяться тепло.

Греться моторы могут по ряду причин, старая рама, погнутые колокола у моторов, нарушенная балансировка, лишние прибомбасы на вашем коптере.Конечно лучше иметь, как говорят clean build, и что бы все было новое, но можно сперва попробовать настроить фильтрацию.

Для начала можно начать с увеличения фильтрации D, делать шаги в 20 Hz. Проверяйте температуру после каждого такого шага и найдите свой оптимальный диапазон.

А искать его следует между температурой моторов и вибрациями. Как было сказано выше, хоть и фильтрация призвана уменьшить количество шума, она может накладывать некоторые задержки и PID контроллер может не успевать.

В последних версиях Betaflight есть ползунки, пробуйте не менять значения самих фильтров, а попробуйте использовать эти «мастер» ползунки.

На текущий момент у меня такие настройки с включенным RPM фильтром, возможно я попытаюсь уменьшить фильтрацию еще больше:

Setpoint (deprecated) / feedforward-transition

• Reduces the weight when the stick is returning to center

• 0.15 = 15% of sticktravel is smooth

• When nose is raising/lowering when giving throttle punch raise AG.

• Is a virtual I booster if changed.

Setpoint weight (is outdated > 4.x, new one: is feedforward)

• setpoint is degrees-per-second of rotational rate, as commanded by stick position
• Measurement is degrees-per-second of rotational rate as reported by the gyro
• We are talking only about Acro/Rate Mode here, not autolevel

• 0.5 is may too sluggish

• 2.0

• D26/26 SW1 == FF 100

• HIGH -> more aggressive, each stick move is copied instantly – 255

• LOW -> more smushier / Smoother, good for freestyle – 0 (then you need more D)

Slightly noisy setup:

gyro_lowpass = 80
dterm_lowpass = 100
gyro_lpf = OFF

Smart audio

SmartAudio uses a UART

SBUS – RX
Smart Port – TX

Smart feedforward

• makes FF and P-term NOT sum
• can be used to have FF push moves
• can be used to have moves based on measurement (old setpoint weight = 0) BUT then also have FF value for sharp stick inputs
• requires higher FF values (>200) to have FF values be of any affect

Solve

• high D / Low P = Low PD ratio = Bounces back
• Low D / High P = High PD ratio =

Throttle

set thr_mid = 0set thr_expo = 25

Throttle boost

Boosts throttle faster than you command

Throttle limit

never get up to 100% Throttle

• scale / clip
• throttle limit (percentage)

Tiny pid process explained

D-term always works against P-term:

• If P raises, D goes high
• If P goes low, D goes high again

Tpa (throttle pid attenuation)

TPA is a setting to reduce the effectiveness of P gain as throttle increases.

TPA basically allows an aggressively tuned multi-rotor (one that feels very locked in) to reduce its PID gains when throttle is applied beyond the TPA threshold/breakpoint in order to eliminate fast oscillations

Is decreasing the PIDs on specific position
(Only acts on D-term by default)

• TPA 0.10 (percentage throttle)
• TPA 0.5 (50% throttle, decreasing PIDs) (0.65)
• TPA breakpoint 1650 (midpoint) (1250) == 12.5%

Better propwash (before move D gain up, move TPA up)

Trashcan

• set dshot_idle_value = 250 (instead of 450, was too floaty)
• set throttle_limit_type = SCALE
• set throttle_limit_percent = 80 // or 70 or 50

Trashcan pids

Tuning for freestyle

• my tuning approach focuses on:
  • minimizing propwash
  • eliminating bouncebacks after flips and rolls
  • solitd attitude hold on throttle change
• the main maneuvers I use to tune are sharp turns, flips and rolls, and throttle punches

Under load

The voltage of a discharged LiPo cell is 3.00V, and discharging below this will definitely damage the cell.

Very noisy setup

gyro_lowpass = 50
dterm_lowpass = 100
gyro_lpf = 188HZ

Yaw lowpass

Most often noisier than other axis

Yaw pid

• P -> too low, too sloppy, like on ice turn it up to 60, 90, 100
• I maybe 120
• D could be 0
• then use FeedForwarF to get sharpness back (100?)

You can use this too

remove other filers (only Version == 4.0)
d-term lp 1 dyn min cutoff 60
d-term lp 1 dyn max cutoff 175

Полный справочник о гоночных квадрокоптерах: с чего начать и как летать

Когда человек только начинает это хобби, он обычно в растерянности и не знает с чего начать, где покупать, где спрашивать советы, на какие заходить сайты, чтобы получить всю нужную ему информацию в одном месте. Нет, информация была и есть, но она разбросана по всем сайтам и форумам, ее нужно собирать.

А если вы начинающий и не знаете вообще ничего, что вам делать? Мы тоже задавались этим вопросом и вскоре решили составить такое руководство-справочник или гайд по-современному, где будет вся нужная информация и ответы на большинство вопросов, которые могут возникнуть у начинающего пилота квадрокоптера, а также у опытного пилота.

Цель сайта и этого руководства — разложить всю информацию по полочкам, начиная с того, где купить запчасти и как собрать квадрокоптер и заканчивая обучением полетов и организации трассы для гонок. Если вы нашли эту статью — вам очень повезло, так как вы сэкономите кучу времени и быстро все поймете. Некоторые разделы могут быть без ссылок, но не переживайте, статьи постоянно пишутся и выкладываются на сайт.

Раздел 2. юридическая сторона и безопасность

И так, для того, чтобы разобраться из чего состоит квадрокоптер, нужно почитать этот раздел. Здесь вы узнаете, из чего состоит квадрокоптер, как правильно подбирать комплектующие для сборки своего гоночного квадрокоптера. Где покупать комплектующие, а также некоторые юридические вопросы, связанные с нашим хобби. Не останется в стороне и безопасность.

1. Юридическая часть — Закон о беспилотниках в России, летаем законно.
2. Безопасность
   1) Правила безопасности. 1 пункт статьи.
   2) Защита LiPo аккумуляторов
   3) В чем опасность LiPo аккумуляторов
   4) Где безопасно летать, а где нельзя?
   5) Failsafe: что это такое, как работает и настройка
   6) «Smoke Stopper» — для чего нужен и как сделать

Раздел 3. комплектующие квадрокоптера

Список комплектующих, которые необходимо купить, чтобы собрать полноценный FPV гоночный квадрокоптер. Мы постарались уделить каждому компоненту отдельную статью.

1. Периферия
   1) Радио аппаратура управления. Чем управлять?
   2) FPV шлем, что это такое
   3) Зарядные устройства
2. Компоненты
   1) ESC (регуляторы оборотов)
   — 1.1) Звуки и музыка в регуляторы оборотов (ESC) и моторами 
   2) Двигатели
   — 2.1) Как выбрать двигатели для квадрокоптера, тяга и вес
   3) Полетный контроллер
   — 3.1) MCU полетного контроллера, разновидности: F1, F3, G4, F4, F7 и H7
   4) Курсовая камера FPV, что это и зачем она нужна, как выбрать
   5) Видеопередатчик
   6) PDB (плата разводки питания)
   7) Рамы
   — 7.1) Как выбрать раму для квадрокоптера — основы и советы
   8 )Пропеллеры для квадрокоптера: виды, использование и как выбрать
   9) Антенны
   — 9.1) FPV антенны, что это такое, как работают и какие бывают
   — 9.2) Ремонт антенны 2.4GHZ приемника квадрокоптера, какая длина должна быть у антенны
   — 9.3) Как поменять антенны приемника fs-ia6b и fs-ia10b: ремонт приемника с фото
   — 9.4) Самодельная защита RC антенн квадрокоптера: стяжки и термоусадка
   10)Как выбрать аккумулятор для квадрокоптера
   — 10.1) LiPo 6S аккумулятор, чем отличается от 4S, его эффективность и использование
   — 10.2) Какой аккумулятор подключать к FPV очкам, краткий обзор батареек и аккумуляторов
   — 10.3) Как восстановить разряженный Lipo аккумулятор?
   — 10.4) Защита LiPo аккумуляторов квадрокоптера: как защитить аккумулятор от удара
   — 10.5) Как защитить и закрепить балансировочный провод LiPo аккумулятора
   — 10.6) ТОП 5 лучших 4S LIPO аккумуляторов 2023 года
   — 10.7) Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора?
   — 10.8) Параллельная зарядка LiPo, как зарядить сразу несколько аккумуляторов
   11) Приемники
   — 11.1) Приемники Flysky — полный список приемников бюджетной аппаратуры
   12) Пищалка (buzzer)
   — 12.1) Общее о пищалках
   — 12.2) Поисковые пищалки (buzzer) с встроенным аккумулятором — один из способов не потерять свой квадрокоптер
   13) Расходные материалы

Раздел 4. оборудование и инструменты

Наличие нужных инструментов значительно облегчает ремонт и сборку квадрокоптера. В этом разделе собраны ссылки на статьи о необходимых инструментах и оборудовании.

1. Необходимые инструменты для сборки и ремонта квадрокоптера
2. Как пользоваться мультиметром?
3. Как и чем заряжать LiPo аккумуляторы

Раздел 5. как собрать, прошить и настроить квадрокоптер

Если вы уже прочитали основную теорию, закупили компоненты и оборудование — пришло время собрать свой первый гоночный квадрокоптер. В этом разделе собраны ссылки на статьи по сборке квадрокоптеров и его настройке.

Раздел 6. полеты

1. Первый полет — 15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера
2. Серия уроков по обучению гонкам на квадрокоптере
   1) Гонки на квадрокоптерах, что нужно для трассы: контрольные точки
   2) Гонки на квадрокоптере. Обучение и советы. Часть 1
   3) Гонки на квадрокоптере, как правильно летать. Часть 2
   4) Гонки на квадрокоптере, прохождение апекса (поворота). Часть 3
   5) Гонки на квадрокоптере, практика. Часть 4
3. Как рассчитать диапазон FPV в dB (децибелы), на каком расстоянии будет видео

Раздел 7. проблемы, faq

1. Не запускается квадрокоптер? Исправляем проблему
2. Не крутится мотор? Как исправить неработающий выход мотора на полетном контроллере
3. Не пищит buzzer (пищалка)? Исправляем проблему
4. Как восстановить разряженный Lipo аккумулятор?
5. Ремонт бесколлекторного двигателя квадрокоптера, магниты
6. Переворачивается квадрокоптер – что делать и как исправить?
7. Ремонт LiPo аккумуляторов своими руками.
8. Электрический LC-фильтр для FPV своими руками.
9. Как зарядить LiPo аккумулятор в поле: как сделать переносную полевую зарядку.
10. Taranis не работает в симуляторе, настройки USB и JOYSTICK
11. Как настроить фокус объектива FPV камеры и настроить резкость
12. RunCam 5 — восстановление после неудачной прошивки
13. Bidirectional DSHOT и RPM-фильтрация. Настройка
14. Multiprotocol TX Module: мультипротокольный TX модуль, обновление и прошивка
15. Турбулентность (Propwash) у квадрокоптера, как исправить

Раздел 8. дополнительная информация и статьи

1. OSD
   1) Что такое OSD и как настроить
   2) Управление FPV камерой по OSD через UART порт полетного контроллера
   3) Делаем OSD кабель для FPV камер FOXEER и CADDX, чтобы управлять настройками без отключения камеры
2. RSSI приемника и передатчика, что это и как работает
3. Taranis X9D — моды и апгрейды, а также кастомизация и инструкции
4. Какие бывают протоколы
   1) Протоколы PWM, PPM, SBUS, DSM2, DSMX, SUMD, что это и как работает
   2) SPI_RX — протокол для приемника квадрокоптера, что это и как работает
   3) Что такое DShot1200, отличие от других протоколов регуляторов оборотов
   4) Протокол MultiShot и прошивка Raceflight, что это и как работает
   5) Что такое SmartAudio, как его использовать и как настроить
5. GPS
   1) Как установить GPS в квадрокоптер, а также как настроить
6. CLI — командная строка BetaFlight
   1) CLI: командная строка Betaflight — как сделать бекап и посмотреть настройки, а также команды
7. VIFLY Cam Switcher: как сделать две FPV камеры в квадрокоптере
8. Как увеличить частоту кадров записанного FPV видео с шлема или очков, инструкция

Статья периодически дополняется ссылками, поэтому, можете добавить ее в закладки, вдруг понадобится помощь

Последнее обновление: 15.02.2023 (добавлена ссылка на статью: Турбулентность (Propwash) у квадрокоптера, как исправить)

Фильтрация

Процесс фильтрации заключается в удалении лишнего шума из сигнала от гироскопа. Но какую часть сигнала от гироскопа мы хотим оставить, а какую отфильтровать?Честно не могу вам в красках рассказать, но так сложилось, что в бетафлайт, шум, а точней вибрации измеряются в Hz.

1Hz — одна ротация в секунду. Делается это как для простоты визуализации и работы с этими переменными. А еще, турбулентность технически называется «rate of change of rotation» — частота изменения ротации.Скорость движения квадрокоптера лежит в районе 0-30 Hz.

С помощью PIDtoolbox можно рисовать вот такие карты:

Подведем итоги вступления, цель этой статьи и сайта:

1. Организовать аккуратный и упорядоченный каталог статей и видео, чтобы новичок, который не имеет никакого представления о хобби все узнал и понял.
2. Сохранять в актуальности данные о запчастях и комплектующих, чтобы сэкономить новичку деньги и время на подбор и не наступать на грабли, как это делали мы, первопроходцы этого крутого хобби.

Совет

Если вы совсем новичок, то начните с первого раздела, и так по порядку, это поможет вам понять тонкости хобби, из чего состоит дрон и что это такое. А также сохранит ваш дом в целостности и сохранности.

Если вы уже опытный, то просто ориентируйтесь по названиям заголовков, вы непременно найдете что-нибудь интересное для себя.