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PID調試經驗分享

lcdz66 ? 來源:雨飛工作室 ? 2023-12-29 10:13 ? 次閱讀

很多玩開源飛控的人,安裝驅動,端口,刷固件,校準傳感器都不是啥問題,而且關于這些以及安裝,甚至遙控器設置,網上都有人教。唯獨一個PID調試基本是讓人最頭疼的地方。調法也眾說風云說法不一,接下來把修改自MWC飛控國外社區網友的經驗分享出來。

P-I-D:比例-積分-微分

當多軸飛行器在PITCH/ROLL/YAW軸上有任意角度變化時,陀螺儀會輸出相對于初始位置的偏差角度值。飛控根據記錄的原始位置,使用“PID”程序算法驅動電機,讓多軸飛行器回到初始位置。這是個基于測量角度偏差量,隨著時間推移的數據抽樣與預測未來位置的數據組合。它提供的信息足以使飛控驅動電機,讓多軸飛行器回到平衡狀態。

P值是PID中最重要的部分,它直接決定飛行器的飛行效果。

首次起飛前PID的基本調整

請先把PID設置成當前程序版本的初始值。

用手小心抓著飛行器,增大油門直到接近懸停的位置,試著把它向前后左右傾斜,你會感覺到飛行器會產生一個反作用力,壓制人為造成的傾斜。

改變P值(ROLL/PITCH)的大小,直到飛行器變得難以隨意傾斜。如果沒有打開自穩功能,飛控會允許你在一段時間內傾斜飛行器,這是正常情況。

現在嘗試前后左右搖動飛行器,增大P值(ROLL/PITCH)直到它自己開始出現抖動,再往回減小一點。

重復操作把YAW的P也調整好。

現在已經適合在飛行中調整了。

高級調整,了解P、I和D的實際作用:

P – 糾正飛行器回到初始位置的力度大小。這個修正力度是一個比例值,反映初始位置偏差值減去飛控輸入控制方向變化的組合。較高的P值會產生較強的修正力去抵抗飛行器位置的偏移。如果P值太高,在飛行器返回初始位置的過程中會過沖然后再次往反方向修正,接著再次進行回到初始位置的補償。這會導致飛行器出現持續振蕩,嚴重的話會完全破壞平衡。增大P值:飛行器會逐漸變得穩定,但P值太高會造成振蕩和失控。需要注意的是,提高P值會產生一個更強的修正力度,阻止飛行器的偏移。減小P值:飛行器會逐漸開始偏移,但P值太低會讓飛行器變得非常不穩定。它會讓阻止飛行器偏移的修正力度變弱。特技飛行:需要的P值稍高。普通飛行:需要的P值稍低。

I – 對角度變化進行采樣與取平均值計算的時間周期存在偏差時,返回到初始位置有個修正的過程,在修正過程中力度會越來越大,直到達到最大值。較高的I值會增強穩定的效果。增大I值:減小漂移和提升穩定效果,但過大的I值會延長穩定過程的周期,同時也會降低P的效果。減小I值:增強反應速度,但會增加漂移和降低穩定效果,同時會提升P的效果。特技飛行:需要的I值稍低。普通飛行:需要的I值稍高。

D – 飛行器回到初始位置的速度較高的D值(數值與效果相反,較高的D值參數上會更接近0)意味著飛行器會快速返到回初始位置。增大D值:(請記住,增大效果等于減小設定的參數值)提升修正的速度,也會提升產生修正過量與振蕩的幾率,同時也會提升P的效果。減小D值:(請記住,減小效果等于增大設定的參數值)降低由偏差狀態返回初始位置的振蕩,恢復到穩定效果的時間變長,同時也會降低P的效果。特技飛行:增大D值(請注意是減小參數值)。普通飛行:減小的D值(請注意是增大參數值)。

一些建議

特技飛行:增大P值直到出現振蕩,然后稍微減小一點。改變I值直到懸停漂移達到無法接受的程度,然后稍微增大一點。增大D值(請注意是減小參數值)直到出現大動作控制時無法接受的振蕩。P值現在可以稍微減小一點。

穩定飛行(常規/FPV): 增大P值直到出現振蕩,然后稍微減小一點。改變I值直到偏差程度達到無法接受的程度,然后稍微增大一點。減小D值(請注意是增大參數值)直到出現大動作控制時回中速度變慢,然后稍微增大一點D值(請注意是減小參數值)。

P值現在可以稍微減小一點。在一般的飛行中,你會找到一組折中的PID值,這是最優化的效果。

P(比例):這是一個增益因子,當多軸飛行器受風等的影響發生向一邊傾斜時,P值直接決定多軸飛行器的抵抗這種傾斜的力的大小。P越大,多軸飛行器抵抗意外傾斜的能力越強,但P過于大時會引起多軸飛行器抖動甚至猛烈側翻。P越小,多軸飛行器抵抗意外傾斜的能力越弱,但P過小時會引起多軸飛行器自平衡能力不足甚至朝一邊側翻(如順著風的方向)。

I(積分):這個參數決定了飛行控制器對過往飛行狀態的依賴程度。如果I值太小,會使飛行器過度依賴當前的誤差,不能抑制“過敏”現象,從而造成飛行顛簸;如果I值太大,則會過度削弱系統對誤差的反應能力,造成反應遲緩。

D(微分):一旦多軸飛行器發生傾斜,則認為多軸飛行器會繼續向同一方向傾斜,合適的D參數的能有效抑制未來可能發生的傾斜。如果D值太小,您會覺得多軸飛行器反應不夠靈敏;如果D值太大,也會引起“過敏”。相較于P而言,D反映得更多的是靈敏度,而P反映的是糾正誤差的力度。

在此鄭重聲明一下:大部分的飛機因為不可能存在條件完全一樣的情況,所以很多時候PID直接搬運的效果和別人花時間調好的往往效果是不太一樣的,在用的設備完全一樣,重心點也一樣,重量一樣等大多數變量都符合的情況下使用同組PID才較有可能直接能穩。所以,僅供參考,還是建議大家花點時間學習調參。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:PID調參,幾乎是開源飛控玩家最頭疼的問題

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