固定翼角速度/姿态控制器调节指南
本指南介绍如何手动调整固定翼PID控制器。 它是为高级用户/专家设计的,因为错误的PID调节可能会使您的飞机坠毁。
INFO
大多数用户建议使用自动调参,因为它更快、更简便,并且能为大多数机型提供良好的调校。 建议仅对自动调参无效或需要更精细调校的机型进行手动调整。
操作前提
- “微调”必须首先配置(在开始PID调校之前)。 可参考固定翼微调指南了解如何操作。
- 调节过程中错误设置增益可能会使姿态控制不稳定。 因此,调整增益的飞手应能够在手动模式(超控)下操控飞机飞行和降落。
- 过高的增益(和快速的舵面响应)可能会超过机体结构允许的最大过载——增加增益时需谨慎。
- 滚转和俯仰参数调整都遵循相同的顺序。 唯一的区别是俯仰对微调偏移更为敏感,因此必须仔细进行微调,并且需要更加关注积分增益以对此进行补偿。
建立机型基准线
如果飞手具备手动飞行条件,最好通过手动飞行试验来确定几个系统核心特性。 为实现这一点,可进行以下飞行科目。 飞行过程中,即便无法及时在纸上记录全部参数,日志文件对后续调整也将非常有用。
INFO
所有这些数据都会自动记录。 只有在想不查看日志直接进行调整时,才需要用笔记录。
- 在合适的空速下平飞。 记录油门杆位置和空速(例如:70% -> 0.7油门,15米/秒空速)。
- 以最大油门和足够的空速爬升10 - 30秒(例如:12米/秒的空速,在30秒内攀升100米)。
- 以零油门和合理的空速下滑10 - 30秒(例如:18米/秒的空速,30秒内下降80米)。
- 将滚转杆推至右侧最大,直至滚转角达到60度,然后将滚转杆推至左侧最大,直至滚转角达到 - 60度。
- 使俯仰达到最大45度抬头,最小 - 45度低头。
本指南将使用这些参数来设置控制器的部分增益。
滚转调参
先调节滚转通道,再调节俯仰通道。 滚转调参更安全,因为不准确的设置只会导致飞机运动,而不会导致高度下降。
调整前馈增益
在调整此增益前,首先将其他增益设定为最低值(名义上为0.005,但请查看参数文档)。
设为最小增益
待调整增益
- FW_RR_FF - 初始值设为0.4。 增大该参数值(每次翻倍),直到飞机滚转响应特性良好并达到设定值。 最后将增益降低20%。
调整角速率增益
- FW_RR_P - 初始值设为0.06。 增大此值(每次翻倍),直到系统开始抖动。 然后将增益降低50%。
通过积分器增益调整微调偏置
- FW_RR_I - 初始值设为0.01。 增大此值(每次翻倍),直到指令滚转角与实际滚转角之间无偏差(这很可能需要查看日志文件)。
俯仰调参
俯仰轴可能需要更多的积分增益和正确的俯仰偏置。
调整前馈增益
在调整该增益前,将其他增益项设为最小值。
设为最小增益
待调整增益
- FW_PR_FF - 初始值设为0.4。 增大该参数值(每次翻倍),直到飞机俯仰响应特性良好并达到设定值。 最后将增益降低20%。
调整角速率增益
- FW_PR_P - 初始值设为0.04。 增大此值(每次翻倍),直到系统开始抖动。 然后将增益降低50%。
通过积分器增益调整微调偏置
- FW_PR_I - 初始值设为0.01。 增大此值(每次翻倍),直到指令俯仰角与实际俯仰角之间无偏差(这很可能需要查看日志文件)。
调整外环时间常数
控制环的整体响应软硬度可通过时间常数调整。 预设值0.5秒对常规固定翼是个合适的值,通常无需调整。
其他调整参数
本指南介绍了所有重要参数。 更多调整参数记录在参数参考中。