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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。

  • FW_P_TC - 默认设为0.5秒,增大可使俯仰响应更柔和,减小可使响应更灵敏。
  • FW_R_TC - 默认设为0.5秒,增大可使滚转响应更柔和,减小可使响应更灵敏。

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。