2015年1月27日 星期二

[Maker - 技術交流]新手的Pixhawk記事7(PID參數調整)

先講解如何讓機體穩定的飛行

PID參數通常是根據"經驗法則"來調整
這裡我盡量把調整的經驗轉為文字分享給大家XD

會想要使用pixhawk的maker們,一定都是想自己動手做一架屬於自己多旋翼
既然是自己動手做的,那機體的大小、重量也一定都不同
因為機體的大小、重量的不同pixhawk預設的PID參數也要做調整

調整時可以將多旋翼抓在手上以免人為疏失造成機身翻覆或失控
抓在手上感覺多旋翼反饋的力道是否不足或過大
同時可以順便確認遙控器通道、馬達轉向與螺旋槳是不是反了


首先打開Mission Planner
配置/調試Extended tuning裡面
我們可以調整”Stabilize”“Rate””Loiter”” Thootle Accel”” Thootle Rate””Altitude Hold”PID參數



Stabilize P

調整這個參數會影響多旋翼的自主穩定性
P值不夠大時修正力道太弱,多旋翼會開始擺盪,感覺會"輕飄飄"的
P值過大時修正力道太強,多旋翼會抖動
最理想的調整是調整到多旋翼受到外力影響,傾斜後能快速修正回水平並且不會振盪
需要點經驗值的累積才能調整到最理想狀態

一般而言多旋翼機身的軸距越小P值會越小,軸距越大的P值會越大
所以StabilizeP值通常是最先調整的數值
剛開始先使用官方的數值4.5做基準
如果有修正力道不足的情況則調大P值,若有振盪的情況發生就調小P

如果使用的機架為對稱型機架(通常都是做對稱)
可以把”Lock Pitch and Roll Values”打勾
Stabilize RollStabilize Pitch的數值保持一樣
使用非對稱形機架時建議取消勾選
個別調整Stabilize RollStabilize Pitch的數值
會比較容易得到更好的穩定性

Stabilize Yaw基本上可以不用做任何調整,但如果發現停懸時頭向會慢慢飄動,那可能就要將P值加大


Rate PID


















當機體本身的穩定度調整的差不多之後就可以開始調整Rate PID
調整這個參數會直接影響到多旋翼的動力輸出響應
通常是在觀察到操作姿態時的穩定度不穩時才會進到這裡調整

假設遙控器瞬間給一個Pitch往前傾斜20度的動量,多旋翼要向前傾斜20
調整Rate PitchP便會影響向前傾斜到20度的力道
當然力道越大到達20度的時間會越快

P值調整到你想到的力道,卻發現多旋翼會有角度修過頭的現象
例如我們希望多旋翼的Pitch向前傾斜20度,但它卻向前傾斜到25度後又修回20
這個時候就需要給它加點Rate D修正它的過衝量
最好的狀態是我們希望它到20度它就能一次到達20

I值與IMAX不需要更動,因為PitchRoll基本上不會有穩態誤差的存在

建議調整Rate PD一次最多不要增加或減少超過官方數值的1
也不要一次變動太多參數應該一次改一種,再去觀察反應

Rate PID的響應情況感覺起來與Stabilize P很像但意義上是完全不同
Stabilize P是受外力影響後自己的水平修復能力
Rate PID是受到控制量影響後到達期望角度的能力
所以穩定度的調校非常倚賴經驗判斷


Throttle Accel PID

這個參數基本上不需要調整除非動力很大的多旋翼才有需要
如果要調整的話感覺起來會跟調整遙控器的油門曲線很像
調整的時候P值與I值的比例記得保持1:2

Throttle Rate P不建議改動
因為Throttle Rate P改小時油門輸出表現會感覺延遲




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機體穩定先講到這裡
這邊調完應該就能先爽爽飛啦XD
調整PID參數一定要到空曠的地方
因為初期機體一定會不穩
初次起飛是最危險的
新手飛行會摔是正常的
所以測試時一定要以安全為重



待續



2015年1月12日 星期一

[Maker - 技術交流]新手的Pixhawk記事(補充:油門行程校正)

由於四旋翼有4個電子變速器!
一開始試轉有可能會發生每個電變不同步的情況,
這時候就需要做個油門行程校正。

也可以在裝好四軸後
調整完內部設定
第一次飛行之前
先做好油門行程校正。

以下是校正的做法


2015年1月9日 星期五

[Maker - 技術交流]新手的Pixhawk記事6

前面終於把所有設定都調整好了!
現在上電先抓在手上測試一下姿態是否正確。
並且試一下遙控是否有動作反向

測試的時候請小心
請在空曠場地
注意不要傷到他人及自己


測試完一切正常後,我們就到外面放手讓他飛吧XD
一邊飛行一邊觀察姿態,並且調整PID參數
之後再補充如何調整PID參數。

測試的時候請小心
請在空曠場地
注意不要傷到他人及自己


好棒棒啊~飛行結果一切正常
接著就能測試GPS項目了~
未完成待續

待續

[奶油蒼蠅小四軸]GUI找不到javaw.exe ?

有些人第一次開啟GUI介面時會顯示找不到Program Data的javaw.exe
這邊先提供一下win7的解決方法

首先到找到自己的JAVA的安裝路徑
例如我的路徑是:C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_25\bin

然後到"電腦的資本資訊"頁面,然後點選左邊的"進階系統設定"


進入後點選"環境變數"

在使用者變數選擇"新增",新增一個新的PATH

變數值設定為javaw.exe的路徑:C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_25\bin

在"系統變數"找到"Path"選擇編輯,同樣加入"C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_25\bin"的路徑

這樣就可以順利開啟GUI了!!

2014年12月19日 星期五

[Maker - 技術交流]新手的Pixhawk記事5

在上一篇程式燒錄完了,接著要開始進行校正
危險警告執行校正步驟時,不要裝上螺旋槳

將Pixhawk接上電腦,選擇初始配置開始校正。
校正時按照左邊選項順序進行校正


一開始先選擇機架型式

目前四旋翼的飛行方式多為X字飛行,主要為了不影響空拍。
因為十字飛行在空拍的時候容易拍到自己的軸
其他選項保持預設就可以了。


再來是加速度計校正
校正時盡量讓機身各面維持與地面垂直,垂直後再按校準鈕
開始校正後畫面上會顯示要你將機體翻向哪個方向
校正情況請見官方影片,校正方式從1:20秒開始


羅盤校準有點像玩遊戲,要把所有的白點打掉XD
進入到”羅盤校準”中,上方有兩個選項請記得打勾
”自動磁偏”可以不勾選,但必須自行上網查詢所在地的磁偏角,新手建議直接打勾即可。
接下來選擇你的飛控電腦,這邊請選擇Pixhawk/PX4。
”自己指定”一般選擇”ROTATION_NONE”,除非有特殊情況造成羅盤無法擺放成正的才需要選擇,但這邊不建議這樣使用。


接著會出現這個畫面


然後就開始玩打方塊啦XD
影片中那樣,轉動機身把全部白點打掉就行了。


遙控器校準要先將遙控器開電,然後選擇遙控器校準模式。

遙控器校準是為了讓Pixhawk紀錄遙控器的各個動作
遙控器校正過程請參考影片


飛行設定可以參考我的設定
我在遙控器上給Pixhawk一個三段開關。
平常時是Stableize模式
開到中間是Althold,高度保持
第三段就是Loiter,位置保持(需要有GPS信號)


最後就是失控保護了!
先選到失控保護設定模式


然後把遙控器關掉,看一下油門的PWM是多少
PWM的值因遙控器而異,例如我的是968,先記起來


開啟遙控器後,油門最低點的PWM值是1180PWM的值因遙控器而異
然後我們設定Radio的選項,選擇RTL
四旋翼飛行中失去Radio信號會開啟RTL自動返航


將PWM值設定在關閉遙控器的值與打開遙控器時的值之間
例如我的值是968~1180,因此我給1000做為失去信號的判斷值
這邊的設定值因遙控器而異,只要設在之間就行了

因為我沒有裝Pixhawk專用的電壓感測器,所以低電壓警報我就不設定了
之後再補一篇說明如何設定低電壓警報


設定完成後回到飛行數據頁面
將遙控器關閉後看看MissionPlanner是否顯示FAIL SAFE


這邊需要注意一下FAIL SAFE狀態下有沒有跳到RTL模式
看到MissionPlanner在FAIL SAFE狀態下有切換成RTL模式就是成功啦~


很重很重很重

當四旋翼在失去遙控訊號而觸發FAIL SAFE狀態下,會依照我們所設定的方式用RTL飛回四旋翼的開機點,由於四旋翼會離我們越來越近,因此遙控訊號有可能會失而復得,但是...,但是...,但是...,為什麼遙控訊號回來了我們依然控制不了四旋翼了,原因是四旋翼目前在RTL模式,在RTL模式中四旋翼是不接受搖控器的控制訊號的,那我們該怎麼做呢? 

很簡單四旋翼飛回我們可操作的範圍後,我們可以將設定模式的撥桿任意切換取回四旋翼的控制權再切到你想到的模式 
例如: 在Loiter模式中失去遙控器訊號而進入FAIL SAFE,此時模式撥桿停留在Loiter模式的位置,當四旋翼RTL回來到遙控器訊號範圍內,我可以將模式切換到Stableize模式或ALT模式搶回控制權,此時你已經擁有四旋翼的控制權了,想切甚麼模式就切甚麼模式吧~


補充:油門行程校正

終於設定完成了
可以開始飛行前準備啦XD
未完成待續




待續












2014年12月14日 星期日

[Maker - 技術交流]新手的Pixhawk記事4

組裝好後接著要開始燒錄韌體
燒錄的過程怕用文字敘述沒辦法完全表達OwO
所以用影片呈現
Pixhawk連接到電腦的時候要注意comport不要選錯了
鮑率部分,有線傳輸選擇115200,無線傳輸選擇57600


※燒錄時不建議用無線傳輸,容易失敗
※選擇韌體版本時不建議燒最新版本,通常剛釋出的版本容易有BUG




完成燒錄後接下來要開始校正了
距離飛行又向前一大步



待續

2014年12月13日 星期六

[Maker - 技術交流]]新手的Pixhawk記事(補充:PPM編碼器)

前面有提到傳統的接收機必須先轉成PPM訊號才能被Pixhawk使用

我使用的接收機是Futaba系列的
接收機的通道順序剛好與PPM板上的接腳順序相同,因此照著接就可以了

以下是PPM編碼器的接腳圖


目前較常用的還有華科爾牌子的接收機
華科爾和Futaba聯接的方式類似,只要12通道對調就可以了

不管是什麼牌子
買回來的接收機都會附通道說明書
只要照著上表接就沒問題了