赛车手设置
本页介绍如何设置和配置赛车手以获得最佳性能(尤其是对于Acro模式)。
请记住,赛车手是快速的车辆,专为超载而设计!您应该已经有一些经验,或者让有经验的人帮助您。
此处描述的许多内容也可以用于改善其他类型的多旋翼飞机的飞行性能。
赛车手通常会省略一些传感器(例如GPS)。因此,可用的故障安全选项更少。
构建选项
赛车手通常会省略一些传感器。
最小配置是仅使用陀螺仪和加速度计传感器。
如果该板有内部磁力计,则不应使用它(小型赛车尤其容易受到强电磁干扰)。
赛车手通常没有GPS,因为它增加了一些重量,并且在撞车时容易损坏(GPS +外部磁力计必须放在远离大电流的GPS桅杆上,以避免电磁干扰,这意味着它很容易断裂)。
但是,添加GPS会有一些好处,特别是对于初学者而言:
- 您可以进入位置保持状态,车辆将停留在一个位置。 如果您失去方向或需要刹车,这将非常方便。 它也可以用来安全着陆。
- 可以在交换机上使用 返回模式, 也可以将其用作RC丢失/电池电量低故障保护。
- 当它崩溃时,您将拥有最后一个位置。
- 日志包含飞行轨迹,这意味着您可以查看飞行(以3D格式)。 这可以帮助提高您的杂技飞行技能。
在激进的杂技演习中,GPS可能会在短时间内丢失其位置信息。如果在此期间切换到位置模式,将改用海拔高度模式,直到位置再次有效为止。
硬件设定
以下各段描述了制造车辆时的一些要点。如果您需要完整的构建说明,则可以遵循QAV-R 5“ KISS ESC Racer的构建日志。
震动设定
有多种安装方法可减少振动。例如,飞行控制器可以安装有减震泡沫或使用O形圈。
虽然没有唯一的最佳方法,但是如果您使用QAV-R 5“ KISS ESC Racer等高品质部件(机架,马达,支柱),通常不会出现振动问题。
确保使用平衡的道具。
重心
确保重心尽可能靠近推力中心。左右平衡通常不是问题,但前后平衡可能是问题。您可以将电池移动到正确的位置,然后将其标记在框架上,以便始终正确放置电池。
积分项可以解决设置不平衡的问题,而定制混音器可以做得更好。但是,最好将所有不平衡问题作为车辆设置的一部分来解决。
电机订购
如果您打算使用4合1电调,例如Hobbywing XRotor Micro 40A 4in1,您会注意到它使用的电机订购不同于PX4的订购。PX4允许您通过MOT_ORDERING参数在软件中更改电机订购。您可以选择通常在这些4合1电调上使用的Betaflight / Cleanflight电机订购。
软体设定
构建赛车手之后,您将需要配置软件。仔细阅读《基本配置指南》,选择“Generic 250 Racer”机身,该机身已经设置了一些特定于Racer的参数。
这些参数很重要:
- 通过将 PWM_RATE 设置 为0来 启用单发 。
- 根据需要设置“手动/稳定”模式的最大横滚,俯仰和偏航率: MC_ROLLRATE_MAX , MC_PITCHRATE_MAX 和 MC_YAWRATE_MAX 。 最大倾斜角通过 MPC_MAN_TILT_MAX进行 配置 。
- 最小推力 MPC_MANTHR_MIN 应设置为0。
- 通过将 RC_FLT_CUTOFF 设置 为0来 禁用RC输入过滤 。
估算器
如果您使用GPS,则可以跳过本部分,并使用默认的估算器。否则,您应该切换到Q姿态估算器,该姿态器无需磁力计或气压计即可工作。
要选择它,请将SYS_MC_EST_GROUP设置为1,然后更改以下参数:
- 如果系统没有磁力计, 则将SYS_HAS_MAG 设置 为0。
- 如果系统没有气压计,请将 SYS_HAS_BARO 设置 为0。
- 配置Q估计器:将 ATT_ACC_COMP 设置 为0,将 ATT_W_ACC设置 为0.4,将 ATT_W_GYRO_BIAS设置 为0。以后可以根据需要进行调整。
故障安全
配置RC丢失和低电池故障保护功能。如果您不使用GPS,请将故障保险装置设置为Lockdown,这将关闭电动机。武装车辆时,通过关闭遥控器,在没有安装道具的情况下测试长凳上的RC损耗。
PID调整
在进行任何调音之前,请确保校准电调。
此时,您应该已经准备好进行首次试飞了。
如果进展顺利,请进行PID调节的第一遍(忽略推力曲线设置)。车辆需要进行低调,这意味着P和D增益应该设置得太低-这样就不会有来自控制器的振荡,可以将其解释为噪声(默认增益可能就足够了)。这对于滤波器调整很重要。稍后将进行第二轮PID调整。
控制延迟
该控制等待时间是从所述车辆的物理干扰的延迟,直到马达反应的变化。
尽可能减少控制等待时间是至关重要的-较低的等待时间可让您增加速率P增益,这意味着更好的飞行性能。即使延迟增加一毫秒,也会有所不同。
这些是影响延迟的因素:
- 柔软的机身或柔软的振动装置会增加等待时间(它们充当过滤器)。
- 软件和传感器芯片上的低通滤波器需要权衡增加的延迟以改善噪声过滤。
- PX4软件内部:需要在驱动程序中读取传感器信号,然后将其通过控制器传递到输出驱动器。
- 与使用AUX引脚相比,IO芯片(MAIN引脚)增加了大约5.4毫秒的延迟(这不适用于 Pixracer 或 Omnibus F4 ,但适用于Pixhawk)。 为避免IO延迟,请禁用 SYS_USE_IO 并将电动机连接到AUX引脚。
- PWM输出信号:启用“一键式”以减少延迟( PWM_RATE = 0)
筛选器
如上一节所述,过滤器会影响控制延迟。
这是PX4中控制器的过滤管道:
- 陀螺仪传感器的片上DLPF。 截止频率设置为98Hz,并以1kHz采样。
- 对陀螺仪传感器数据进行低通滤波。 可以使用 IMU_GYRO_CUTOFF 参数 进行配置 。
- D项上的一个单独的低通滤波器。 D术语最容易受到噪声的影响,而稍稍增加的延迟不会对性能产生负面影响。 因此,D项具有可单独配置的低通滤波器 IMU_DGYRO_CUTOFF 。
- 电机输出上的 摆率 滤波器( MOT_SLEW_MAX )。 一般不使用。
为了减少控制等待时间,我们想增加低通滤波器的截止频率。但是,这是一个折衷方案,因为这也会增加信号的噪声,该信号会馈入电动机。电机上的噪声具有以下后果:
- 电机和电调会变得很热,甚至损坏。
- 缩短了飞行时间,因为电动机不断地改变速度。
- 可见随机的小抽搐。
最佳滤镜设置取决于车辆。默认设置是保守设置的,因此它们也适用于较低质量的设置。
过滤器调整
首先,请确保已激活高速率日志记录配置文件(SDLOG_PROFILE参数)。然后,Flight Review将显示侧倾,俯仰和偏航控制的FFT图。
请勿尝试通过过滤器调整来修复遭受高振动的车辆。而是修复车辆硬件设置。
最好通过查看飞行日志来完成过滤器调整。您可以使用不同的参数依次进行多次飞行,然后检查所有日志,但是请确保在它们之间撤防,以便创建单独的日志文件。
所执行的飞行操纵可以简单地在手动/稳定模式下徘徊,并向所有方向滚动和俯仰,并增加一些油门时间。总持续时间不必超过30秒。为了更好地进行比较,所有测试中的操作都应相似。
首先通过使用低D项滤波器值(IMU_DGYRO_CUTOFF= 30)以10 Hz为步长增加陀螺仪滤波器IMU_GYRO_CUTOFF来对其进行调谐。将日志上传到https://logs.px4.io并比较执行器控制FFT图。在噪声开始明显增加之前(对于60 Hz以上的频率),将截止频率设置为一个值。然后以相同的方式调整D项滤波器()。IMU_DGYRO_CUTOFF
以下是三个不同滤波器值(40Hz,70Hz,90Hz)的示例。在90 Hz时,一般噪声水平开始增加(特别是对于侧倾),因此70 Hz的截止频率是一个安全的设置。
由于y轴比例可能不同,因此无法在不同车辆之间比较该图。在同一架飞机上,它是一致的,并且与飞行持续时间无关。
PID调整(第二轮)
现在进行第二轮PID调整,这一次尽可能紧,并调整推力曲线。
空中模式
验证车辆在低油门和高油门下都能正常飞行后,可以使用MC_AIRMODE参数启用空气模式。此功能可确保车辆仍然可控,并在低油门时跟踪速度。
快乐翻转:)