穿越机FPV

betaflight 4.1调试笔记原文翻译--by Jandy

2019-09-28  本文已影响0人  Jandy944

官方原文链接:https://github.com/betaflight/betaflight/wiki/4.1-Tuning-Notes

Betaflight 4.1简介...

·+++更简单的RPM filter滤波器设置
·+++将默认的低通滤波器设定值做了改进
·+++对动态陷波滤波器做了改进
·+++前馈插值,以减少前馈信号的尖峰
·+++前馈增益(feed forward boost),以提高打杆的瞬时响应并且减少过冲
·+++动态怠速,以提高电机低转速时飞机的稳定能力
·+++优化PID和TPA的默认值,并在新的地面站中可用滑块调节


.... betaflight 4.1显著改进了默认过滤器和pid,并具有更好的前馈功能,所有这些都有助于使您的穿越机飞得比以往任何时候都好,开箱即用。
.... 我们有一个新的、改进的10.6配置器!
默认值在绝大多数飞机中都应该运行得很好,包括那些存在4.0x问题的飞机。可能需要对whoops(65mm级别小机)和7英寸或更大的quads进行一些重新调整,但我们强烈建议首先在大多数穿越机(5寸机)上尝试默认值。

注意1:不要在4.1 CLI中粘贴任何以前构建的设置。即便是4.0.x。这样做会带来不合适的设置!
注意2:请从滤波器和pid开始设置,除非您确定您的穿越机确实需要一些不寻常的东西。默认的pid非常非常好。

.... 4.1低通滤波器现在都是PT1的。他们已经被配置成减少延迟和减少飞机起飞的可能性。它们非常有效,但是可能比大多数好的构建所需的更强大。Configurator 10.6提供了一种减少滤波器延迟的简单方法。
.... 我们强烈建议启用基于RPM的过滤。这比以往任何时候都容易。RPM滤波几乎完全消除了PID回路中与电机相关的噪声。然后,动态陷波可以找出并消除任何剩余的共振噪声峰值。低通滤波器几乎没有什么可做的了,通常可以作为一个整体将截止值调高1.5到2倍,以相同的比例减少滤波器延迟,从而获得比以往更好的推进清洗处理。稍后将详细描述新的提要特性,但是默认值非常稳定,不需要进行任何调优。
.... 在大多数情况下4.1应该是固件烧写和飞机飞行的升级,默认值在所有方面都非常好。
.... 对于由betaflight控制的VTX,一个合适的VTX表必须由用户以符合本地规则的方式配置( VTX -table)。
.... Bitbanged Dshot是非常新的;请在RC测试阶段向GitHub报告bug。如果您的ESC有问题,请尝试设置dshot_bitbang = OFF而不是AUTO。有关更多信息,请参见rpm遥测页面

更简单的RPM过滤器配置

.... 启用基于rpm的滤波器现在比以前更容易。使用默认的 dshot_bitbang = AUTO,不需要在F4和F7板上更改自定义计时器和DMA。当启用dshot_bidir时,RPM遥测将自动激活,这可以在10.6配置器中完成。旧方法在dshot_bitbang = OFF时是活动的。有关更多信息,请查看更新的rpm_telemetry wiki页面。

新的过滤器设置

.... 在陀螺仪上,默认的滤波相对较轻。陀螺低通1是动态的,范围从200到500赫兹。陀螺低通2在250赫兹时是静止的。
相比之下,D滤波非常强。D低通1(D lowpass1)是动态的,范围从70-170hz。D低通2(D lowpass2)在150hz时是静态的。
采用强、低油门、D低通滤波的原因是为了防止D相关的“飞向月球”事件在4.0中偶尔发生。x型的穿越机对D共振非常敏感。对于4.1过滤器,这应该好很多了。
.... 即使默认的过滤非常强,在任何合理的构建上都会产生很凉的电机,但是桨洗应该是可能出现的,特别是如果在转弯时保持油门的话。这是因为在相同的截止频率下,PT1滤波器比biquad fiters具有更小的延迟,而且随着油门的增加,滤波器的截止时间会迅速增加。
.... 如果你的四轴飞行器在默认的过滤器设置下运行良好,可以通过将低通滤波器调高来减少桨洗。
.... 配置器10.6版本使这一点变得非常容易。只要将两个过滤器滑块都向右移动,截断器就会移动得更高,从而减少延迟,减少桨洗。

注意:我们不建议关闭整个过滤器以减少过滤器延迟。我们强烈建议使用滑块,并始终保持所有四个过滤器处于打开状态。
在没有RPM滤波的情况下,应该谨慎地将低通滤波器移到更高的位置。在高达1.5倍的过滤器下(但只有非常干净的四轴飞行器才会喜欢2倍,除非启用rpm过滤)大多数好的四轴飞行器应该飞得很好,有很凉的电机。
使用RPM滤波,大多数四轴飞行器仍然会有很凉的电机,带有2倍正常转速的滤波器。在2x时,与正常情况相比,由于低通滤波而导致的延迟减少了一半,只要保持动态(见下文),而且与默认情况相比,propwash将明显更好。一些干净的穿越机可能容忍高达3倍的过滤与动态和rpm打开。滑块在2x处停止,所以你必须自己输入数字。

.... 要恢复到默认筛选,只需将筛选器滑块放回中心即可。

动态陷波滤波器的更改

.... 动态陷波滤波器现在默认为中等值。
当启用rpm滤波时,动态陷波器具有不同的角色。它不再需要跟踪和删除电机峰值- rpm滤波做到了这一点。相反,它解决的范围可以集中在任何残留的共振峰存在的四分之一。并不是所有的四轴飞行器都有共振问题,但是很多都有。
.... 我们建议在所有的四轴飞行器上都启用动态陷波过滤器,即使是rpm过滤器。
.... 当使用rpm过滤器时,动态滤波可以是单个、更窄的陷波,而不是rpm过滤器不活动时通常需要的更宽的双陷波。下面的代码片段进行了这些更改,并将动态陷波导致的延迟降低到正常的1.4左右。

当使用rpm过滤器时应该应用:
set dyn_notch_width_percent = 0
set dyn_notch_q = 250

这将恢复默认值,以便在没有RPM过滤的情况下使用
set dyn_notch_width_percent = 8
set dyn_notch_q = 120

.... 如果正在使用RPM滤波,并且在没有热电机的情况下,较窄的陷波可以很好地工作,您可以尝试完全关闭它。一定要做一个谨慎的试飞和检查电机温度!如果动态陷波过滤器完全关闭,四轴后来发生的话共振(从碳板,或从软/弯曲的支柱)你可能会烧伤电机。不要这样做,除非你有信心,你的飞机完整性,并确保RPM过滤工作良好。
.... 如果您具有日志记录功能,那么使用动态缺口on和off生成的日志可以显示它是否对总体噪声控制情况有帮助。
.... 为了减少延迟,或者专注于特定的共振带,可以将动态缺口配置为在有限的频率范围内工作。三个范围是可能的,低,中,高(LOW, MEDIUM and HIGH)。在4.0。,默认范围设置为AUTO,其中代码根据用户配置的dyn_lpf_gyro_max_hz值选择范围。这个想法是高最大值将只用于高rpm四轴飞行器。但是现在高最大值可以用在正常的四边形上,例如向上移动滑块的时候。
.... 在4.1中,动态陷波现在默认为中模式,不管dyn_lpf_gyro_max_hz如何,动态陷波都会保持在中模式。在介质模式下,它可以处理约140hz到600hz的共振带。这适用于大多数正常的四轴飞行器。

前馈插值

.... 到目前为止,前馈因子是由设定值线的斜率得到的。每一个新的RC步骤将导致在设定值急剧上升,这将导致一个更尖锐的前馈尖峰。为了减小这些峰值,对传入的设定值(rc_smoothing_input_hz)进行仔细调整的低通滤波器,然后对前馈值(rc_smoothing_derivative_hz)进行第二个低通滤波器。
.... 在4.0x中,使用自动模式下的(set rc_interp = auto),根据连续传入RC数据点之间的步长间隔动态设置这些滤波值。
.... 在4.1中,前馈量是通过连续的设定值的变化计算出来的,使用插值方法,在前馈中输出一个干净的步长,没有尖峰。这并不需要太多的过滤。
.... 新的命令是 ff_interpolate_sp,它有三个选项:
OFF:正常4.0x低通RC滤波
ON:新的4.1内插前馈,4.0风格的低通滤波对设定值
AVERAGED:与ON相同,但在前馈信号上采用两点移动平均。这是新的默认值。
对于4.1中的插值前馈,RC平滑值的一个较好的低延迟集为:
set rc_interp = MANUAL
set rc_smoothing_input_hz = 50
set rc_smoothing_derivative_hz = 100
set rc_smoothing_input_type = PT1
set rc_smoothing_derivative_type = PT1
下面将返回默认的4.0自动低通设置:
set rc_interp = AUTO
set rc_smoothing_input_hz = 50
set rc_smoothing_derivative_hz = 50
set rc_smoothing_input_type = BIQUAD
set rc_smoothing_derivative_type = BIQUAD
.... 这些更改最初是在ff_2.0文档中描述的。在这里,我们解释了什么是前馈和ff_boost的基础。

前馈插值平均

.... 在整个前馈信号上应用一个简单的两点移动平均线,是消除RC摇杆轨迹迹不稳定的前馈信号的一种非常有效的方法。这是特别有效的,对于减少突然上升/下降运动时,单一摇杆信号丢失。FF平均默认情况下是启用的,用这一行:
set ff_interpolate_sp = AVERAGED
.... 虽然平均减少了约一半的单峰值,并消除了交替错过的步骤尖峰,它增加了一个延迟等于目前RC步距的一半FF信号。这种轻微的额外延迟非常小,只有在非常快的方向反转时才会被注意到。
.... 虽然有些Rx系统比其他系统更好,但是大多数系统经常丢失数据包。这些不稳定的Rx信号产生的FF抖动非常严重,因此我们强烈建议保持平均活动。
.... 如果你知道你的Rx信号是稳定的,只有很少的数据包丢失,平均延迟可以通过禁用它来避免:
set ff_interpolate_sp = ON
要返回到以前的平滑前馈低通滤波方法,使用:
set ff_interpolate_sp = OFF

前馈增益(boost)

.... 这提供了一个额外的前馈组件,基于杆加速度,这有助于电机转速更快,当你改变杆的速度。
.... 当开始移动时,杆加速度为正。我们现在提供正的“升压”,它被添加到前馈信号中,与加速度成正比。在移动结束时,只要杆减速,我们就会主动减少前馈量,减少超调。
.... 默认的ff_boost数量是15。这增强了正常前馈的整体力量,特别是在早期,减少了快速转弯时的滞后。当棍子慢下来时,它会后退,减少过冲。总的来说,当快速改变方向时,效果更准确。
.... 如果四轴飞行器总体跟踪良好,但在快速输入开始时仍然有一点滞后,如果RC信号相当好,则可以使用多达30的ff_boost。
boost的主要限制因素是RC输入包延迟、缺失或过早。这可能导致RC设置点上的大步骤,导致FF的boost组件上的更大步骤。我们有两种方法来减弱这些尖峰。
.... 第一种方法是一种非常有效的零延迟衰减方法,它基于抑制由峰值引起的峰值升压值,并让较小的“真实”粘性相关的升压值通过。只要boost元素远低于ff_spike_limit阈值,它基本上不会改变;由尖峰产生的较大的升压信号被非常强地衰减。
.... 默认的ff_spike_limit阈值为50在大多数情况下工作得很好。
.... 如果Rx跟踪是干净的,通常使用常规步骤,较高的阈值(如60-80)将允许对快速输入进行更快的响应。然而,如果Rx信号有很多步长,将阈值调高可能会导致无法接受的噪声FF和/或电机跟踪。
.... 第二种方法是对连续的前馈数据点进行平均。这已经在前面关于前馈插值的一节中描述过了。它确实增加了延迟,等于正常RC间隔的一半。

前馈限制

....    `ff_max_rate_limit`是一个CLI变量,默认情况下为100,当出站杆速度可能达到其行程的机械限制时,该变量将切断前向。这最小化了我们经常在翻转开始时看到的超调。

.... 默认值100工作得很好。
.... 价值可能会被调整到完美。首先调整好四轴飞行器,无论FF和boost是什么效果最好。查看黑盒资源管理器中硬翻页的开始,看看是否有任何超调。如果使用ff_max_rate_limit = 100仍然有太多的超调,请尝试ff_max_rate_limit = 95。如果超调控制得太好,请尝试105到110。调整范围很紧。
ff_max_rate_limit不处理棒回到中心时的超调。
这对于竞速飞手来说是非常有用的,因为他们在急转弯时经常会打到最大行程。

优化PID和TPA默认值

.... 主pid与4.0.x基本没有变化。杆的响应性得到了改进,在俯仰和滚转上的默认I和前馈(FF)值稍微高一些。默认情况下启用了ff_boost,结合更高的默认前馈值和减少的前馈插值延迟,stick打杆响应能力应该会显著增强。如果你的四头肌似乎太紧张了,使用杆响应滑块降低FF。
.... TPA现在默认为0.65,从1250油门单位开始。这意味着更多的TPA在全速,但与更平稳的范围内的D减少。结合PT1滤波的变化,大多数情况下,这似乎改善了中等油门下的震荡,相较于4.0.x。
.... 最大的变化是提供了滑块来简化PID值的调优。
.... 低权限的四轴飞行器(重型4S GoPro机器或7英寸高、发动机稍微支撑过度的飞行器),如果主PID滑块向右移动一点,效果通常会更好,最高可达1.5倍。高权威的机器,如轻量级的LOS quads,通常会做得更好,与主PID滑块向左,说0.7 - 0.8。
.... 前馈量很容易调整与'杆响应'滑块。电影类型的高清拍摄穿越可能更喜欢较低的前馈量,特别是如果他们的远程无线电经常发生大故障。竞速飞手可能更喜欢更高的前馈量。
.... 要获得更多的D阻尼的P,移动PD平衡滑块到左边。你可能会这样做,如果你在急转弯时出现P抖动。一般情况下,我不会改变这个,除非在特殊情况下,通常默认值是最好的。
.... 一架6S竞速四轴通常需要默认数量的I和FF,唯一需要改变的滑块通常是下降的P和D增益滑块回到0.7。
.... 一架竞速四轴可以将主滑块滑在1.2,P和D增益滑块在0.7。
.... 这些滑块大大简化了pid的调优。回到默认值:把它们都放回中间。
不要把它们一直向右移动,要看看它飞得好不好,你很可能只是把发动机熔化了:)


....    感谢:无数的改进,修复,建议,和所有的底层代码- mikeller, eTracer,和多个贡献者动态空闲,rpm遥测,bit banged Dshot,前馈限制- joid配置器滑块- IvoFPV前馈增强,过滤器和PID变化- ctz贪食
上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读