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开源精神,ArduPliot自动调参说明全中文翻译,APM?Pix

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发表于 2017-3-20 16:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
闲来无事,以彻底学习Pix的使用为目标开始全文翻译Ardupilot固定翼使用说明

3.3.3。5 自动调参模式 (链接)
自动调参模式的飞行方式和线控飞行AFBWA)一样,但它可以自动调试横滚和俯仰控制的增益。详见自动调参完整文件来获取更多细节。
使用自动调参进行自动调试

得到一个良好的横滚/俯仰调试参数是对于稳定和准确飞行至关重要的。强烈推荐您使用以下介绍的自动调参系统来进行参数调试。
自动调参做什么?
自动调参是一个飞行方式和FBWA模式一样的飞行模式,但它通过飞手进行的飞行姿态变化操作来学习横滚和俯仰调试的关键值。飞手通过遥控发射机上的模式切换开关选择自动调参模式,然后飞行几分钟。在飞的过程中需要尽可能多的进行激烈的姿态变化操作,从而自动调参程序能够学习飞机应该如何反应。
自动调参的设置
您需要把自动调参设定为一种可选的飞行模式,通过遥控发射机上的飞行模式切换开关记性选择。
您也应在地面站高级参数设置里面通过设置AUTOTUNE_LEVEL参数来选择自动调参等级,。AUTOTUNE_LEVEL参数控制您想要的调试敏捷程度。默认等级是6,属于中等调试,适合新手或中级飞手。如果您是一个有较多经验的飞手,则可以选择7,设置一个较犀利的调试(姿态变化更快)。不推荐使用7以上的级别,除非您已经进行了一个较低等级的初始调试。8级以上的仅限于经验非常丰富的飞手。
您首先需要确保您飞机的所有基础设置正确。特别地,要注意所有控制面的反应无误,并且设置了一个合理的最低空速值。除非您的飞机达到了通过ARSPD_FBW_MIN参数规定的最低空速,否则自动调参不会开始工作。如果您没有安装空速计且仍然设定了上述参数,则会依据通过其他传感器测算出的近似值。也请确保完成遥控器校准,因为自动调参只会在遥控杆全行程下才开始工作。
其他需要检查的:
Ÿ   如果您安装了空速计,请确保工作正常且已经校准。
Ÿ   检查您飞机的重心,确保重心位于飞机说明书上规定的正确位置。通常来说,稍微的头重会比尾重安全一些。
Ÿ   检查您的控制面板微调设置。
Ÿ   确保您的失控保护设置正确。请尝试把飞机放置在地面并关闭遥控器(卸除螺旋桨或设置保险)然后检查飞机如何反应。
Ÿ   如果需要,设置一个安全的地点左右返航的集合点。
使用自动调参飞行
一切都设置妥当之后就可以开始用自动调参模式飞行了。您既可以用自动调参模式起飞,也可以通过其他模式起飞达到一定高度后切换为自动调参模式。
当您介入了自动调参模式之后,会发生如下反应:
Ÿ   自动调参系统会立即加载一些横滚和俯仰I和D的默认值和最大横滚和俯仰速率。这些参数依据AUTOTUNE_LEVEL设置而定。
Ÿ   自动调参系统会自动监测您要求的横滚和俯仰速率(由遥控操作杆行程决定)。当要求的横滚俯仰速率超出最大值的80%时,自动调参系统会根据飞机的反应来学习飞机的横滚或俯仰调试参数。
Ÿ   自动调参系统每10秒保存一次10秒前的数据。这就意味着如果自动调参导致您的飞机不稳定的话,您有10秒钟来切换成别的模式来恢复。当您切出自动调参模式时,最后一次保存参数会被还原。
Ÿ   如果您使用默认的横滚俯仰参数开始飞行,当刚开始进入自动调参的时候您可能会发觉飞机反应很迟缓。同时您也会感觉到随着调试的进行这个情况会慢慢好转。确保您飞行的空域足够大来适应又长又慢的转向。
自动调参成功的关键是在于用遥控杆进行快速的横滚和俯仰动作。每次操作应只进行横滚或俯仰其中的一项,同时要快速将控制杆行程打满。
因此在横滚方向您应使用副翼杆进行一个右急转操作,随即朝反方向拨杆进行一个左急转动作。注意您并不需要等到飞机在每次拨杆操作后机身完全偏转。每往一个方向拨杆后2秒即迅速反向拨杆。每次突然快速往复后飞控会改进调试数值的5%。因此您需要至少20次全摇杆动作才能得到一个比较合理和调试结果。
对于俯仰调试您需要使用操纵杆使飞机做翻滚机动。向后拨升降杆到底,随即推杆到底。继续反复做20次。
如果您的初始调试参数设置过低,那么您自动调参飞行中应该可以观察到飞机会逐渐变得更加反应灵活。如果飞机一旦变得不稳定,让您感觉到继续飞行会比较危险的话,那么您应当切出自动调参模式。这会使参数恢复到10秒前的状态。
不要过早停止
建议您至少做20次快速横滚操作和至少20次快速俯仰操作,越多越好。一些人过早结束导致调试不充分,使飞机抗风能力欠佳,或者高度保持不准。请持续用自动调参模式飞行直到您认为飞机已经到达最佳状态。
完成调参
当您通过自动调参获得了合理的横滚和俯仰调试参数之后,您应手动调试一些其他的关键参数来完成所有调试。
飞机需要用到的参数有:
NAVL1_PERIOD:默认值是25,是一个对于调试状态较差的机体来说非常保守的值。它控制飞机在自动控制模式(比如自动、返航和定点盘旋模式)下转向的灵敏程度。大多数飞机应该适用一个相对低得多的值。当您成功完成了横滚和俯仰自动调参后应该把NAVL1_PERIOD参数调低至18,如果您还没调整过的话。如需调到更低的水平,您需要适用自动模式飞一个矩形飞行任务,每次调节降低NAVL1_PERIOD的步长为1,直到达到您满意的转向率为止,并要避免飞行中“甩尾”的情况发生。
PTCH2SRV_RLL:这个参数控制在转向时升降舵如何动作来使机头保持水平。很多飞机在需要默认值1.0的基础上进行微调。为观察您是否需要调整这个参数,您应在FBWA模式下保持最小半径盘旋,即向一个方向打满副翼杆,同时不带任何升降操作。如果飞机爬高,您应将PTCH2SRV_RLL调低一点点(刚开始试着降低到0.95)。如果飞机掉高怎需要调高PTCH2SRV_RLL一点(刚开始试着调高到1.05)。如果您需要调到高于1.3或低于0.8,那么就说明您的机体安装或存在问题(例如重心有误,推力线不佳,空速校准不佳,俯仰调参太软,或严重的罗盘错误)。您应该试着先解决安装问题。
还有其他很多参数您可以用来改善您飞机的飞行性能,但上述介绍的是大多数朋友会需要用到的。请参考普通手动调试相关章节以获取更多信息。
自动调参记录
自动调参的过程都被记录在数据闪存记录里。如果您需要进行自动调参纠错或发布到论坛里,请附上据闪存记录里
以下是一个典型的自动调参过程的记录文件:
file:///C:/Users/Alain/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/02/clip_image002.jpg
ATRP信息有一个“类型”区域,显示了所记录的自动调参的类型。类型值为0则是指横滚调试,值为1则是指俯仰调试。当图形化ATRP结果时您应该选择数据是类型0或是1(不能都选)。
ATRP指令要求区域是指对姿态变化的要求(横滚率或俯仰率),用度/每秒表示,获得区域是指飞机实际执行得到的姿态变化率。您可以从上图中看出,刚开始自动调参时要求的值比实际得到的值高得多,因为调试的增益还太低。随着调参的进行,要求值和获得值开始重合。蓝色的线就是ATRP值,也就是控制的P增益值。您可以看到它从0.8一路提升到2.2,然后稍微回落至1.85附近。
您会注意到在图标中会有缺口。这些是飞手没有进行高速率姿态变化操作时的间隔。自动调参只在飞手进行快速姿态变化操作是才开始工作(达到最大速率的80%以上)。
自动调参相对于手动调试
想要达到最佳的飞行性能您应该进行手动调试,或许至少是从自动调参结果的基础上开始。自动调参系统是设计用来针对大多数飞机获取合理参数值的保守系统,并不是一个“完美的调参神器”。如果您舍得花工夫,手动调试才能获得更好的性能。自动调参虽然直接调整P增益值,但DI的增益值仍是保守地基于AUTOTUNE_LEVELP值而定。
不过还是建议每个人还是从自动调参开始着手。正确调试一架飞机不太容易,但自动调参会比绝大多数用户都能做得更好。因此从自动调参开始,如果您想做得更好的话,再慢慢探索手动调试的相关说明。
手动增加D值可以改善横滚和俯仰值得反应准确度,从而使飞机减少受到阵风和乱流的影响。最佳的D值出现在当您一点点增加D值直到出现摆动的时候。同时也是作为导致出现摇摆的临界值。由此产生的摆动可能会很明显,因此在做好准备好切换手动飞行之前不要进行调高D值的操作。建议D增益调试在较低油门和空速水平下进行。
如果您手动调整I增益,还需要同时调整p值来保持正确的反应,因此I值调整仅仅推荐高级用户使用。


欢迎继续阅读楼主其他信息

发表于 2017-3-20 17:07 | 显示全部楼层
辛苦了,对广大机友造福
发表于 2017-3-20 17:49 | 显示全部楼层
发表于 2017-3-20 19:14 | 显示全部楼层
这资料不错
发表于 2017-3-20 20:21 | 显示全部楼层
这功能好用吗
发表于 2017-3-20 20:24 | 显示全部楼层
感谢分享!
发表于 2017-3-21 05:39 | 显示全部楼层
好帖子一定要顶,先收藏着。
发表于 2017-3-21 08:12 | 显示全部楼层
楼主威武!  洋墨水喝的多就是好,造福模友了
发表于 2017-3-21 12:34 | 显示全部楼层
好文章。建议补充说说I值调整
发表于 2017-3-21 15:57 | 显示全部楼层
强烈支持,我等飞固定翼的有福了
发表于 2017-3-22 20:23 | 显示全部楼层
发表于 2017-4-5 11:19 | 显示全部楼层
不错,辛苦了~~
发表于 2019-10-15 10:29 | 显示全部楼层
纯技术贴,一流好贴,造福摩友,从此飞固定翼更觉得有意思了
发表于 2019-10-16 08:52 | 显示全部楼层
支持~~~~~~~~~~
发表于 2019-10-16 08:53 | 显示全部楼层
楼主请教3个问题,

1.APM与INAV相比优势是啥?

2.APM的auto tune模式调完参数后,如何保存pid?

3.APM有辅助手抛起飞的模式吗?

谢谢
 楼主| 发表于 2019-10-21 09:56 | 显示全部楼层
leidadpig 发表于 2019-10-16 08:53
楼主请教3个问题,

1.APM与INAV相比优势是啥?

所谓APM,一般都是说基于ardupilot的无人机飞控系统,APM是比较经典的一款老飞控,现在已经基本淘汰了,目前以pix为主,ardupilot的优势是算法成熟稳定,手感好,功能丰富,能实现较复杂的各种功能,inav现在比较热,是基于穿越机F4 F7平台发展起来的主要针对小型固定翼的飞控程序,特点是简单易上手,成本低,缺点是发展还不太完善,很多功能都只有雏形,部分自动控制功能稳定性不足。自动调参是10秒钟自动保存一次,如果发现调试过头飞机不稳定,马上切到其他模式即可回到上个10秒保存的数据。
Ardupilot有自动起飞模式,但稍麻烦,需要编辑一个飞行计划,开头选择自动起飞,起飞时切到自动模式,手持飞机晃动一下,有个加速度就可启动电机,有参数可以配置这个加速度大小。
发表于 2019-10-21 12:27 | 显示全部楼层
小艺的忆 发表于 2019-10-21 09:56
所谓APM,一般都是说基于ardupilot的无人机飞控系统,APM是比较经典的一款老飞控,现在已经基本淘汰了, ...

谢谢楼主的详细回答
发表于 2020-4-9 16:36 | 显示全部楼层
真正好资料!十分感谢楼主分享。
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