- Что делать и как исправить, если квадрокоптер при взлете тянет в сторону
- Почему квадрокоптер тянет в сторону
- Дополнительная информация для версии betaflight 3 (3.0 и 3.1)
- Заметки о настройке pid – apm copter team
- Как избежать крашей (падений) и увеличить устойчивость полета квадрокоптера
- Как провести триммирование для квадрокоптера
- Примечания и советы
- Теория о pid, параметры и как это работает
- Заключение
Что делать и как исправить, если квадрокоптер при взлете тянет в сторону
Если при испытании выяснилось, что дрон тянет в сторону, и летит он неровно, необходимо посадить устройство на землю и провести внимательный физический осмотр. Пошаговый алгоритм предлагается следующий:
- Винты квадрокоптера аккуратно прокручивают пальцами. Если один из пропеллеров вращается медленнее других и с ощутимым усилием, необходимо снять его и посмотреть, нет ли загрязнений на оси двигателя.
- Любой налипший мусор, травинки, шерсть и нитки, из-за которых квадрокоптер тянет в сторону, нужно снять. После этого винт устанавливают обратно, при необходимости заворачивая менее плотно, и еще раз прокручивают пальцами. Если он идет свободно, то, скорее всего, коптер в полете перестанет тянуть в сторону.
- Дрон ставят на ровной поверхности и снова пробуют запустить в воздух. Для старых квадрокоптеров механической чистки обычно оказывается достаточно.
Совет! Если винты дрона недавно приходилось менять, следует еще раз проверить направление вращения купленных пропеллеров и при необходимости переустановить их повторно.
Почему квадрокоптер тянет в сторону
Ситуация, в которой квадрокоптер кренит набок или не взлетает, очень распространенная проблема. Вызывают неполадку несколько причин:
- Неправильные настройки. Перед отправкой в магазины дроны подготавливают для полета, но в процессе многочисленных транспортировок калибровка может сбиться.
- Слишком туго насажен один из винтов. Если при сборке допущена ошибка, и какой-то пропеллер вращается с большим усилием, нежели остальные, квадрокоптер будет тянуть в сторону.
- На ось двигателя в месте крепления винта намотались нитки, травинки или волосы. Такое часто случается со старыми дронами — сам пропеллер в порядке, но лишние элементы тормозят его вращение.
Еще одна причина, по которой квадрокоптер может тянуть в сторону, это ошибка при самостоятельной замене винта. Хрупкие пропеллеры часто ломаются, для устранения поломки необязательно обращаться к профессионалам — детали стоят дешево и не являются дефицитом.
Дополнительная информация для версии betaflight 3 (3.0 и 3.1)
- PID-настройки по умолчанию очень хорошо настроены и работают на большинстве квадрокоптеров и для них требуется лишь незначительная настройка.
- Параметр Р у Roll и Pitch могут быть довольно высокими без возникновения дополнительных колебаний, поэтому их можно увеличивать до тех пор, пока не пропадут эти самые колебания при их присутствии. Этот параметр можно увеличить под самый потолок, пока у вас D на минималках и вы не получите новые колебания при резком управлении стиками.
- Настройка Yaw может потребовать настройки нижнего предела yaw_accel_limit и yaw_p_limit, особенно для двигателей большой мощности и высокого рейтинга KV.
- Некоторые мощные системы и сборки не работают с PID по умолчанию и требуют настройки с нуля, как написано выше по шагам, например, система гоночных двигателей DJI Snail System:
Еще у нас есть старая статья, может быть, вы также почерпнете там что-нибудь полезное для себя: Что такое PID, на что влияет и как настроить
Заметки о настройке pid – apm copter team
Делаю подборку по настройке PID как в общем для коптеров, так и для применения на контроллере APM.
Алексей Козин (источник):
Вот мои наблюдения:
первое- вес аппарата и его винтомоторная группа должны быть подобраны так чтобы он висел на 50% газа ну или хотябы -5 — 7% т.е от 43% до 57%
посмотреть какой у вас газ висения грубо по стику а точно по параметру throttle trim после полета, там это значение должно быть 430 — 570 недогруженные модели слишком резки, перегруженные плохо держут высоту и стабилизируются
раскачка бывает нескольких видов — мелкодрожащая когда моторы меняют свой тон многократно в течение секунды и висит как на струне мелко дрожа — это перекачанный rate p
если аппарат трудно взлетает любой ветерок его плавно отклоняет из стабильного положения (ведет себя как брошенная на пол круглая крышка — волной по окружности) это недостаточный rate p
если висите ровно ветра нет а он чуть чуть дергает то одним лучом то другим раз в секунду то вероятно великоват rate d
если аппарат принудительно немного качнуть стиком а он вместо того чтобы выполнить маневр в одно движение делает один-два затухающих качка это значит маловат rate d
rate p — определяет сколько мощности дать на преодоления инерции рамы — угловой скорости по питчу и ролу — чем инертнее рама и меньше тяга вмг тем больше
rate d — определяет дозирование энергии на раскрутку и торможение пропеллера — чем больше диаметр пропа и меньше тяга мотора тем параметр больше.
пиды меняют за раз на 10% не более! не делайте на глаз посчитайте на калькуляторе
в выходные настроил 2кг аппарат с рамой 550, ax4008, apc14*4.7 сначала с батареей 2S — высокие пиды, аппарат стабилизируется по крену и питчу, но был приличный ветерок 5-7 м/с причем изза рваной облачности с ниспадающими потоками. так вот один такой поток его прихватил и прижал к земле с приличной высоты, по логам высота падает, газ полный, два мотора на минимуме, два работают на 100% аппарат в горизонте но идет к земле. в результате мягко впечатался в снег. параметр throttle trim оказался порядка 800. после поставил 3S батарею снизил rate p и d аппарат стал управляться как пушинка, разве что басистый тон 14 пропов выдает его приличный вес. throttle trim оказался порядка 450 т.е. можно догрузить более тяжелой батареей
Александр Шанталов (источник):
Где можно прочитать про настройку PID при переходе на пропы бОльшего размера?
Алексей Козин:
при переходе с одного диаметра пропов на следующий по возрастанию размер обычно достаточно немножко добавить D
поскольку я не сторонник резких полетов то меняю стаб P по ролу и питчу на 3.5 (с дефолтных 4.5) так коптер нежнее управляется с полного хода ручки без всяких экспонент в пульте
Алексей Козин:
про переход на больший диаметр при тех же моторах я вам только что написал, больше нигде не написано
при константе приемистости пары регулятор-мотор у большего диаметра пропеллера больше инерция а это значит что нужно заранее беспокоиться о том что разогнать и тормознуть надо, а за это отвечает rate D
от балды увеличивать нельзя, берется старое значение, на калькуляторе плюсуется 10% и делается тест.
признак сильно маленького D — незатухающие колебания — как крышка от ведра брошенная на пол, иногда с усилением раскачки
признак слегонца маловастого D — если дать команду крен, отпустить стик а аппарат не возвращается в горизонт в одно движение а делает качек в противоположную сторону
признак сильно большого D — звук. моторы начинают визжать. с частотой следования визгов герц 10, коптер как на струне, большой расход тока в обычном висении.
Виталий Шумаков предоставил перевод статьи по настройкам PID. Скачать можно тут.
Алексей Дегтярев дал ссылку на файл расчета PID: источник, сохраненная копия.
Алексей Козин:
в руке настраивают обычно до состояния когда прекращаются осциляции, уменшением rate p
начальная стадия должна показать есть вообще неожиданные рывки или нет — если есть то аппарат вообще не полетит — смотрите вибрации и другие конструктивные недостатки
после того как при крепком удерживании и в ходе начальной установки rate p появляется уверенность в адекватности
можно удерживать чуть полегче (но быть наготове убрать газ и удерживать крепче) более точно подстроить реакцию аппарата на управление, сначала отклоняя по чуть чуть затем все больше.
после этого этапа есть надежда что аппарат взлетев не кувыркнется
после настройки в руке при первом полете если обнаруживаете осциляции — увеличивайте rate d
если аппарат ведет себя «как пьяный» то одновременно и rate p и rate d по 10%
если как брошенный на пол обруч то увеличиваем rate d
не советую ускорять процесс увеличивая пид более чем на 10% за раз очень легко пролететь нужный порог и потом уже начингаются неожиданные явления типа внезапных рывков
Update 25.12.2023: Поиграться визуально с PID можно тут.
Обсуждение на форуме.
Если вы нашли ошибку на странице, то нажмите Shift Enter или нажмите здесь, чтобы уведомить нас.
Как избежать крашей (падений) и увеличить устойчивость полета квадрокоптера
В сильный ветер (6-7 мс) крупный, тяжелый коптер не стоит запускать, но порывы ветра могут Вас поджидать и при слабом ветре, на высоте. Я обратил внимание, что даже в сильный ветер квадрокоптер весом 1800 гр. стабильно (режим Stabilization) держит позицию, но бывают случаи, когда без особых причин он может резко наклониться, в любую из плоскостей, на 30-40 градусов и так же резко вернуться в горизонтальное положение. Наблюдая такое появляется мысль “а что если в следующий раз он не вернётся в горизонт?”, начинаешь понимать, что дрон может упасть в любой момент.
В общем для коптера размером 450мм – 600мм ненужна излишняя маневренность, я готов ею пожертвовать.
Любой коптер это не очень аэродинамически устойчивый летательный аппарат, он летает благодаря полетному контроллеру, который берет данные своих датчиков барометр, акселерометр, гироскоп и д.р. обрабатывает как PID регулятор, усредняет, выявляет и пропускает ошибки согласно отданным ему инструкциям через программное обеспечение. 
Ошибки glitch (глич, глюк) – нормальное явление в работе контроллера, их не может не быть, их количество может расти, а может уменьшаться, но никогда не равно 0. Пример ошибки барометра (Baro glitch): барометр дает данные о высоте, на плате полетного контроллера можно найти маленькую металлическую радиодеталь с небольшим отверстием, чувствительный элемент преобразует давление воздуха, “давящее” через отверстие, в цифровые данные в виде давления, которые преобразуются в данные о высоте, ошибка же выглядит следующим образом, когда полет на высоте 5 метров, колеблется в плюс и минус метр, но спонтанно барометр дает значение 4000 или -10м – этот резкий скачек и зовут glitch – Глюк. Процессор пропускает глюк и ждет “правильных” данных.
Первым делом для стабильного полета увеличиваем стабильность работы полетного контроллера APM 2.5 2.6 2.7.
Для этого “накрываем” датчик барометра, на плате, поролоном. Далее для увеличения стабильности работы гироскопа и акселерометра устанавливаем полетный контроллер на антивибрационную подставку.
Барометр на плате обведен красным.
Впаиваем конденсатор наибольшей ёмкости (чтоб крышка закрылась) на внутреннюю шину питания APM для сглаживания пульсаций (шумов) по питанию приходящие из Power Module.
Калибровку акселерометра производим при помощи строительного уровня и линейки угольника, на ровном столе находящимся строго в горизонтальном уровне.
Пример на видео:
Далее, на стабильность полета влияет центр тяжести, пример видео:
Как провести триммирование для квадрокоптера
Если квадрокоптер летит в бок, делать нужно в первую очередь проверку его механической исправности. Но когда отладка винтов не дает результатов, и дрон продолжает тянуть в сторону, остается провести автоматическую калибровку устройства. Выполняют ее по такой схеме:
- На пульте управления коптером находят кнопки или колесики, отвечающие за триммирование.
- Дрон запускают в работу и поднимают устройство в воздух отведением левого стика вниз.
- Набирают небольшую высоту и определяют, в какую именно сторону продолжает тянуть неисправный коптер.
- При наличии крена вправо триммируют дрон влево и наоборот.
- Проводят настройку до тех пор, пока устройство не начнет двигаться совершенно ровно.
Если новый квадрокоптер заваливается в сторону при взлете, для начала можно попробовать просто сбросить заводские установки и провести калибровку гироскопа и акселерометра. Для этого аппарат размещают на ровной поверхности, включают и отводят оба стика сначала вниз и влево, а затем вниз и вправо. Об успешно выполненной настройке коптер сообщит светодиодным или звуковым сигналом.
Примечания и советы
В логах черного ящика высокие колебания P не выглядят как острые пики или большие волны. Эти колебания сначала проявляются в самом верху диапазона газа и выглядят как узкие синусоидные волны. Когда они появляются в логах, их еще не видно визуально или на слух, поэтому при начальной настройке (визуально и на слух) рекомендуется сначала достичь точки визуальных и звуковых колебаний, а затем снизить значения до 70%. К моменту, когда все колебания будут видны визуально или на слух, то в логах это тоже будет отчетливо отображаться.
Теория о pid, параметры и как это работает
PID — это аббревиатура из 3 слов:
- Proportional;
- Integral;
- Deriative.
PID — это такая функция в полетном контроллере, которая считывает информацию с датчиков (как правило это гироскоп и акселерометр), обрабатывает и вносит корректировки, а затем отправляет команды регуляторам оборотов (ESC), а они в свою очередь управляют двигателями (быстрее или медленнее им крутиться).
Так вот, самый главный параметр в PID это Proportional. С помощью этого параметра (буду называть параметром) колебания при полете снижаются до минимума.
Колебания — внешние факторы, которые влияют на квадрокоптер в полете (ветер, притяжение и так далее), а также вибрация и дрожание.
В некотором смысле, P пропорциональна степени контроля над осью (под осью понимается PITCH или ROLL или YAW).
Чем меньше Р, тем меньше контроля над осями, чем больше Р, тем больше контроля со стороны этой функции.
Проблема при завышенном параметре Р в том, что он начинает перевыполнять ожидаемый контроль и это начинает приводить к колебаниям.
Качественные регуляторы оборотов (ESC), а также большая скорость вычисления PID-контуров (скрин ниже, помните же такую настройку?) помогает полетному контроллеру гораздо быстрее и эффективнее вносить корректировки в полет для избавления от колебаний.
А вот I и D участвуют только для исправления оставшихся кусочков ошибок, с которыми не смог или не успел справиться параметр P:
I собирает за Р накопленные ошибки (дрифт), с которыми не справился вовремя Р и исправляет их. Поэтому, если ваш дрон меняет угол наклона после резкой смены положения стика газа (дали резко газ или сбросили), то следует увеличить параметр I. НО, сначала попробуйте увеличить сам Р, вдруг он для вашего дрона слишком низкий и по этому не выполняет свою работу.
D контролирует насколько быстро ось достигает нужного значения. Например, если вы дали квадрокоптеру команду очень быстро остановить двигатели (газ в 0), значение Р при корректировке может проскочить и не внести корректировки. Если вы замечаете такие «симптомы» после резкой смены уровня газа, то увеличение D может помочь снизить колебания, которые возникают сразу после резкой смены уровня газа.
Важно не увеличивать слишком сильно параметр D! Чрезмерное увеличение D приводит к увеличению шума и перегреву двигателей и возможному их возгоранию.
Заключение
Неполадка, когда квадрокоптер тянет в сторону, встречается очень часто, но обычно не свидетельствует о серьезной неисправности. В большинстве случаев крен устраняется калибровкой или механической чисткой аппарата.
