Porada

Jak stroić drona suwakami PID w Betaflight: proporcja P do D, wzmocnienia i kiedy przestać

Od wersji 4.3 suwaki do strojenia działają w oprogramowaniu kontrolera lotu, a nie tylko w Configuratorze (dziś to Betaflight App). Każdy suwak zmienia całą grupę wzmocnień PID, jego położenie jest zapisane w kontrolerze lotu, a na miejscówce możesz je zmienić z menu OSD albo ze skryptu Lua. Według notatek Betaflighta do strojenia wersji 4.3 dron powinien dobrze latać już na ustawieniach domyślnych albo na gotowych ustawieniach dobranych do jego konstrukcji. Suwaki służą do tego, co dalej: żeby dron pewniej trzymał się drążków, a silniki się przy tym nie przegrzewały.

Kolejność kroków poniżej opiera się na metodzie Oscara Lianga dla piątki akrobacyjnej i na dokumentacji Betaflighta. Wystarczą oczy, uszy i palce do sprawdzania temperatury silników. Log z Blackboxa daje dokładniejszy wynik (zobacz poradnik o logowaniu Blackbox na tej stronie), ale Oscar porównał oba sposoby i nawet strojenie na wyczucie dało u niego lepiej latającego drona niż ustawienia domyślne.

Zanim ruszysz pierwszy suwak

  • Najpierw zapisz diff all. Jeśli coś pójdzie źle, to najszybsza droga powrotu (zobacz poradnik o kopii zapasowej na tej stronie).
  • Zacznij od ustawień domyślnych albo pasujących gotowych ustawień, z działającym filtrowaniem RPM.
  • Załóż nowe śmigła. Oscar Liang stroi na świeżych, bo uszkodzone dodają szumu i rozjeżdżają strojenie. Jeśli zwykle latasz z kamerą sportową, zamontuj ją.
  • Zmieniaj jedną rzecz naraz, małymi krokami. Polataj około 30 sekund, robiąc przewroty, beczki i pionowe wyjścia na pełnym gazie, potem wyląduj i dotknij silników.
  • Włącz tryb eksperta (w polskiej wersji aplikacji „Tryb Eksperta”). Według notatek do wersji 4.3 w widoku podstawowym widać tylko trzy główne suwaki: P z I, D i człon wyprzedzający.

Jeśli zaczniesz stroić suwakami, trzymaj się ich do końca. Notatki do wersji 4.3 ostrzegają: gdy przy włączonych suwakach wpiszesz wartości PID ręcznie, a potem zapiszesz ustawienia z ekranu, na którym suwaki są aktywne, aplikacja zastąpi wpisane liczby wartościami wyliczonymi z suwaków. Jeśli wolisz wpisywać liczby, najpierw wyłącz suwaki. Tryb suwaków ma trzy ustawienia: wyłączony („WYŁ.”, w angielskiej wersji „OFF”), RP (suwaki sterują przechyleniem i pochyleniem, odchylenie wpisujesz ręcznie) i RPY (wszystkie trzy osie).

Co zmienia każdy suwak

Nazwy suwaków podaję tak, jak wyglądają w polskiej wersji aplikacji, z angielskimi w nawiasie.

Suwak Wzmocnienia Co robi
Tłumienie („Damping”) D Hamuje szybkie ruchy i tłumi oscylacje od P. Więcej pomaga na turbulencje od własnych śmigieł i wiatr, ale łagodzi reakcję na drążki i grzeje silniki
Śledzenie („Tracking”) P i I Jak mocno dron trzyma się drążków i obranego toru. Za dużo daje oscylacje, szybkie odbicia i gorące silniki
Odpowiedź na Drążek („Stick Response”) człon wyprzedzający (FF) Reakcja na szybkie ruchy drążków. Za dużo daje przeregulowanie na końcu przewrotów i beczek
Tłumienie Dynamiczne („Dynamic Damping”) D Max Do jakiej wartości D może wzrosnąć w szybkich manewrach, podczas gdy w spokojnym locie zostaje niższe
Dryfowanie - Chybotanie („Drift - Wobble”) I Dokładna regulacja I. Więcej pomaga utrzymać tor w orbitach i spiralach, za dużo daje chybotanie po gwałtownym odjęciu gazu
Tłumienie i Śledzenie osi Pitch („Pitch Damping”, „Pitch Tracking”) pochylenie względem przechylenia Dostrajanie pochylenia, gdy przechylenie już lata dobrze
Główny Mnożnik („Master Multiplier”) wszystkie wzmocnienia PID Zmienia wszystkie wzmocnienia w tej samej proporcji

W CLI każdy suwak to zmienna simplified_... (na przykład simplified_d_gain albo simplified_master_multiplier). Wartość domyślna to 100, a zakres 0-200, czyli na suwaku 1,0 i 0-2,0.

Krok 1: wyłącz I, człon wyprzedzający i D Max

Żeby usłyszeć, co robią P i D, Oscar Liang najpierw usuwa wszystko inne:

  • Odpowiedź na Drążek na 0 (bez członu wyprzedzającego),
  • Tłumienie Dynamiczne na 0 (D jest stałe),
  • Dryfowanie - Chybotanie na 0 (bez I),
  • wyłączone ograniczanie członu I („I Term Relax”),
  • wyłączone wzmocnienie przy zmianach gazu („Anti Gravity”).

W takim ustawieniu dron jest luźny i dryfuje. Na tych lotach testowych tak ma być.

Krok 2: znajdź proporcję P do D

Przesuwaj suwak tłumienia w lewo krok po kroku, latając między zmianami, aż przewroty i beczki zaczną się kończyć przeregulowaniem. Potem cofnij go o jedną albo dwie pozycje w prawo. To położenie wyznacza proporcję P do D i Oscar już jej nie zmienia: jeśli podnosi jedno wzmocnienie, podnosi proporcjonalnie drugie.

Przeregulowanie trwa ułamek sekundy i w goglach łatwo je przeoczyć. Oscar woli go słuchać: po czystym przewrocie słychać jeden szum śmigieł, a po przewrocie z odbiciem dwa, jeden po drugim. Jeśli przeregulowanie pojawia się tylko na pochyleniu, podnieś suwak tłumienia osi Pitch.

Krok 3: podnieś P i D razem

Zarówno Oscar Liang, jak i notatki do wersji 4.3 piszą, że dron zwykle najlepiej trzyma się drążków przy najwyższych P i D, jakie jeszcze znosi. Można je podnieść na dwa sposoby, nie psując proporcji z kroku 2:

  • Przesuwaj suwaki śledzenia i tłumienia razem w prawo. Notatki do wersji 4.3 nazywają to najprostszą metodą: idziesz w prawo, aż coś zacznie się psuć, i cofasz się trochę.
  • Podnoś Główny Mnożnik o jedną pozycję naraz. Oscar wybiera ten sposób, bo zachowuje wszystkie proporcje co do joty.

Dokumentacja Betaflighta do zakładki strojenia PID każe obchodzić się z Głównym Mnożnikiem ostrożniej. Zaleca, żeby go nie ruszać, dopóki nie skończy się zakres pozostałych suwaków, a to zwykle zdarza się tylko w dronach o słabej reakcji albo dużej bezwładności, takich jak duże drony wyścigowe X-Class i ciężkie drony filmowe. Niezależnie od wybranego sposobu granice są te same. Cofnij się, jeśli zauważysz którąś z tych rzeczy:

  • silniki są tak gorące, że nie da się utrzymać na nich palców dłużej niż kilka sekund (praktyczna zasada Oscara),
  • przy uzbrajaniu słychać zgrzytanie albo buczenie, a w locie wysoki świergot,
  • w ostrych zakrętach na średnim i wysokim gazie słychać trzepotanie.

To D pali silniki, bo wzmacnia szum z żyroskopu. Oscar ostrzega, że przy zbyt dużym D dron może wystrzelić w górę zaraz po uzbrojeniu, więc podczas podnoszenia D stój daleko. Jeśli nie zawsze latasz na nowych śmigłach, zostaw w D trochę zapasu.

Krok 4: przywróć I

Ustaw suwak Dryfowanie - Chybotanie z powrotem na 1. Oscar zauważa, że domyślne I zwykle mieści się w szerokim zakresie dobrych wartości i rzadko trzeba je zmieniać. Przy zbyt małym I dron jest „pływający”, wiatr go spycha i trzeba go ciągle poprawiać. Zbyt duże I daje przeregulowanie wolniejsze niż to od P i chybotanie, gdy po pionowym wyjściu odejmiesz gaz i opadasz. Piloci wyścigowi często wolą trochę więcej I dla ściślejszej kontroli, a latający akrobacyjnie trochę mniej, dla luźniejszego prowadzenia.

Po przywróceniu I odbicia prawdopodobnie częściowo wrócą. Zajmuje się nimi następny krok.

Krok 5: ograniczanie członu I i wzmocnienie przy zmianach gazu

Włącz z powrotem ograniczanie członu I. Ta funkcja hamuje narastanie I podczas szybkich manewrów, a to właśnie narastające I zwykle powoduje powolne odbicie po przewrotach. Jeśli odbicie zmalało, ale nie zniknęło, obniż częstotliwość odcięcia: im niższa wartość, tym mocniej tłumione jest I. Oscar zaczyna od 30-40 w dronach wyścigowych, 15 w akrobacyjnych i 10 albo mniej w dużych, ciężkich konstrukcjach.

Włącz też z powrotem wzmocnienie przy zmianach gazu. Na chwilę podbija ono P i I przy gwałtownych ruchach drążka gazu, dzięki czemu nos drona nie opada przy pompowaniu gazem. Domyślne wzmocnienie to 3,5. Oscar używa w swoich dronach 4-6, ale notatki do wersji 4.3 odradzają podnoszenie go bez starannych testów i piszą, że wartości 5 i wyższe mogą niewiele dodać. Jeśli w ogóle je podnosisz, rób to małymi krokami.

Krok 6: odpowiedź na drążek

Podnoś suwak odpowiedzi na drążek, aż dron będzie reagował tak ostro, jak lubisz, i przestań, gdy przewroty zaczną się kończyć przeregulowaniem. Człon wyprzedzający nie wywołuje oscylacji tak jak P, więc ten suwak to bardziej kwestia wyczucia niż bezpieczeństwa. Oscar zatrzymuje się zwykle na 1,0-1,5. Wyżej dron zaczyna mu się wydawać nerwowy.

Krok 7: tłumienie dynamiczne

Ustaw suwak tłumienia dynamicznego z powrotem na 1. Wtedy w spokojnym locie D zostaje na wartości podstawowej, a w szybkich manewrach i w turbulencjach od własnych śmigieł rośnie w stronę D Max, więc w zwykłym przelocie silniki są chłodniejsze. Oscar robi to tak:

  1. Zapisz obecną wartość D Max. Przy suwaku na 0 jest równa podstawowemu D.
  2. Przesuń suwak tłumienia dynamicznego na 1.
  3. Obniżaj suwak tłumienia, aż D Max wróci do zapisanej wartości. Różnica jednego czy dwóch punktów nie będzie odczuwalna.

W efekcie masz to samo szczytowe tłumienie co wcześniej, ale niższe D w spokojnym locie. Polataj, a potem sprawdź temperaturę silników i posłuchaj ich. Jeśli są cieplejsze albo brzmią gorzej, cofnij suwak. Oscar często zostawia tłumienie dynamiczne na 0, bo w ostrym manewrze podbicie D bywa spóźnione. Jeśli dron akrobacyjny ma gorące silniki, warto jednak spróbować.

Suwaki filtrów

W tej samej zakładce są dwa suwaki filtrów, których polska wersja aplikacji nie tłumaczy. Przesunięcie suwaka „Gyro Filter Multiplier” w prawo oznacza słabsze filtrowanie żyroskopu i mniejsze opóźnienie. Oscar przesuwa go o jedną pozycję naraz i po każdym krótkim locie sprawdza silniki. Przestaje, gdy tylko usłyszy zgrzytanie w zawisie lub przy uzbrajaniu, a także wtedy, gdy dron zaczyna latać gorzej. Dokumentacja Betaflighta odradza przesuwanie w prawo suwaka „D Term Filter Multiplier”, bo może to wywołać zgrzytanie silników po uzbrojeniu, nagłe rezonanse w locie i poważne przegrzanie silników. Bez logu z Blackboxa zostaw go na wartości domyślnej.

Gdy problem nie leży w strojeniu

Drgania i efekt galarety na nagraniu nie zawsze wynikają z PID albo filtrów. Zanim zaczniesz je gonić suwakami, Oscar Liang radzi sprawdzić mocowanie kamery, śmigła, mocowanie kontrolera lotu i łożyska silników oraz upewnić się, że regulator ma kondensator o niskim ESR. Te kontrole opisują poradniki o przeglądzie po kraksie i o miękkim mocowaniu kontrolera lotu na tej stronie.

Gdy dron lata tak, jak chcesz, zapisz nowy diff all. Ta kopia obejmuje też położenie suwaków.